Paragraaf 5.4 - Remmen en botsen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 2

Paragraaf 5.4: remmen en botsen

Leerdoelen Paragraaf 5.4

• Je kunt uitleggen wat de remweg van een auto is.
• Je kunt drie factoren noemen die de lengte van de remweg bepalen. 
• Je kunt aan de hand van een grafiek uitleggen wat het verband is tussen de beginsnelheid en de remweg. 
• Je kunt uitleggen wat het verband is tussen de massa en de remweg. 
• Je kunt uitleggen wat bedoeld wordt met de reactietijd en de reactie-afstand. 
• Je kunt de stopafstand berekenen die een auto nodig heeft om te stoppen.

Introductie

In het verkeer moet je altijd rekening houden met de weggebruikers om je heen. Als het nodig is, moet je op tijd kunnen stoppen – ook als de weg glad is.

De remweg

Als het rempedaal van een auto wordt ingetrapt, neemt de snelheid af. Tijdens het remmen legt de auto nog wel een bepaalde afstand af. Deze afstand wordt de remweg genoemd. Hoe langer de remweg, hoe groter de kans is op een ongeluk. Hoe lang de remweg is, hangt af van:

• De beginsnelheid
• De totale massa van de auto
• De remkracht

 De beginsnelheid

De beginsnelheid is de snelheid op het moment dat de auto begint te remmen. Hoe groter de beginsnelheid, hoe langer de remweg.

De totale massa van de auto

Hoe groter de massa van een auto, hoe langer de remweg. Een volgeladen vrachtwagen heeft een langere remweg dan een lege.

De remkracht

Hoe dieper je het rempedaal intrapt, hoe groter de remkracht wordt en hoe korter de remweg. Maar je moet de rem niet zo diep intrappen dat de auto gaat slippen.

Remproeven

In de afbeelding kun je zien hoe lang de remweg is bij verschillende beginsnelheden. De gegevens in de grafiek zijn afkomstig van remproeven. Bij deze proeven is steeds dezelfde auto gebruikt. Ook is steeds even hard geremd. Alleen de beginsnelheid was elke keer anders.

Het verband tussen de (begin)snelheid en de remweg.

De beginsnelheid en de remweg

Bij 71 km/h is de remweg twee keer zo lang als bij 50 km/h. Bij 87 km/h is de remweg al drie keer zo lang en bij 100 km/h vier keer zo lang. Je ziet dat de remweg snel toeneemt als het gaspedaal iets verder wordt ingedrukt. Daarom is het belangrijk dat automobilisten een veilige snelheid aanhouden.

Omstandigheden

De grafiek geldt voor normale omstandigheden: goede remmen en banden, een normaal wegdek en droog weer. Een bestuurder kan minder hard remmen als de remmen versleten zijn of als het wegdek glad is door sneeuw of ijzel. De remweg wordt dan langer omdat de banden minder grip op de weg hebben.

Het wegdek en het weer hebben invloed op de remkracht en dus ook op de remweg. De snelheid van de auto is steeds 50 km/h.

De massa en de remweg

Behalve de (begin)snelheid heeft ook de massa invloed op de remweg. Hoe zwaarder een auto of een fiets beladen is, hoe langer de remweg wordt. Dat merk je bijvoorbeeld als je iemand meeneemt achter op je fiets. Ook al rem je even hard als anders, met iemand achterop duurt het langer voor je stilstaat.

Met iemand achterop is de massa groter en de remweg langer.

Een zwaar-beladen auto

Veel mensen gaan zomers met een zwaarbeladen auto op vakantie. De remweg van hun auto is dan langer dan ze gewend zijn. Als het goed is, houden ze daar ook rekening mee. Bijvoorbeeld door wat langzamer te rijden, vooral als het verkeer druk is. Zo kunnen ze de remweg, die anders te lang zou worden, terugbrengen tot een veilige waarde. 

 Met een zwaarbeladen auto moet je op de snelweg ook meer afstand houden. Als er dan onverwacht iets gebeurt, zul je minder snel tegen je voorligger aan rijden. Meer afstand houden is ook verstandig als het regent of sneeuwt. Zo verklein je de kans op een ongeluk.

De reactietijd en de reactieafstand

Als voor een auto plotseling een kind de weg oprent, zal de bestuurder afremmen. Maar de bestuurder kan niet meteen reageren, als hij het kind ziet: het duurt altijd even voor het rempedaal is ingetrapt. De tijd tussen zien en reageren wordt de reactietijd genoemd.

De reactietijd ligt normaal gesproken tussen de 0,7 en 1,0 s. Maar als je niet oplet of vermoeid bent, reageer je een stuk langzamer. Het gebruik van alcohol, drugs en sommige medicijnen maakt de reactietijd ook langer. 

Totdat het rempedaal wordt ingetrapt beweegt de auto eenparig verder en zal dus een bepaalde afstand afleggen. Deze afstand wordt reactie-afstand genoemd. De reactie-afstand is de afstand die wordt afgelegd gedurende de reactietijd. Omdat de beweging eenparig is kun je de reactie-afstand uitrekenen met de formules uit paragraaf 2.

De totale afstand die een auto nodig heeft om te stoppen, is groter dan de remweg. Je moet de reactie-afstand ook meerekenen. Met andere woorden: 

 

stopafstand = reactie-afstand + remweg 

 

In figuur zie je hoe groot de stopafstand is bij verschillende beginsnelheden. Daarbij is uitgegaan van een reactietijd van 1,0 s.

Het verband tussen snelheid en stopafstand.

Reactieafstand = reactietijd (sec.) x snelheid (m/s)

Stopafstand = reactieafstand + remweg

De weg was gladder dan verwacht, en stond er ineens file. De snelheid van de auto was 100km/h bij een remweg van 50 m

De bestuurder zag de file en drukte na 1,2 sec. op de rem.

Bereken de stopafstand

reactietijd (sec.) = 1,2 seconden

snelheid (m/s) = 100 km/h : 3,6 =27,8 m/s

reactieafstand = 1,2 sec. x 27,8 m/s = 33,4 m

remweg = 50 m

Stopafstand= 33,4 m + 50 m = 83,4 m

Kruis de juiste omschrijving van de remweg aan.

1. de afstand die een auto aflegt in een vertraagde beweging
2. de afstand die een auto aflegt tijdens het reageren
3. de totale afstand die een auto nodig heeft om tot stilstand te komen

Dat een auto niet op tijd tot stilstand kan komen, kan verschillende oorzaken hebben.
Welke omstandigheden beïnvloeden de remweg?

1. De auto heeft een zware lading aan boord
2. De autobanden heeft bijna geen profiel meer
3. De bestuurder kijkt op een kaart om de route te vinden
4. Het wegdek is glad door sneeuw

Een auto heeft niet onder alle omstandigheden dezelfde remweg.
Kruis de grootheden aan die de remweg beïnvloeden.

1. de afstand
2. de massa
3. de remkracht
4. de snelheid

Dat een auto niet op tijd tot stilstand kan komen, kan verschillende oorzaken hebben.
Welke omstandigheden beïnvloeden de remweg?

1. De auto trekt een zwaar beladen aanhangwagen
2. De auto rijdt sneller dan de maximumsnelheid
3. De autobanden hebben bijna geen profiel meer
4. De bestuurder voert een telefoongesprek

In de grafiek zie je de remweg bij verschillende snelheden. Hoe groter de snelheid is, hoe groter de remweg is.
Hoeveel keer is de remweg bij 100 km/h langer dan bij 50 km/h?

1. 2
2. 4
3. 8

Als het sneeuwt, heeft een auto bij een snelheid van 80 km/h een remweg van 100 m.
Welke bewering over de remweg onder dezelfde omstandigheden bij 120 km/h is juist?

1. De remweg is even lang
2. De remweg is korter
3. De remweg is langer

Als het regent, heeft een auto bij een snelheid van 100 km/h een remweg van 100 m.
Hoe groot is de remweg onder dezelfde omstandigheden bij 120 km/h?

1. 84 m
2. 98 m
3. 100 m
4. 144 m

In de grafiek zie je de remweg bij verschillende snelheden. Hoe groter de snelheid is, hoe groter de remweg is.
Hoeveel keer is de remweg bij 40 km/h korter dan bij 80 km/h?

1. 2
2. 4
3. 8

Onder normale omstandigheden heeft een auto bij een snelheid van 100 km/h een remweg van 50 m.
Welke bewering over de remweg onder dezelfde omstandigheden bij 80 km/h is juist?

1. De remweg is even lang
2. De remweg is korter
3. De remweg is langer

Bij droog weer heeft een auto bij een snelheid van 80 km/h een remweg van 40 m.
Hoe groot is de remweg onder dezelfde omstandigheden bij 40 km/h?

1. 10 m
2. 40 m
3. 60 m
4. 80 m

Shanna rijdt met haar vriend achter op de scooter naar de stad. De remweg van haar scooter is onder deze omstandigheden langer dan als ze alleen op de scooter zit. Vul de juiste woorden in.
Doordat ze haar vriend achterop heeft, is de totale massa …………….normaal.

Een vrachtwagen rijdt met een volle container naar een winkel. Daar wordt de container helemaal uitgeladen. De vrachtwagen rijdt met een lege container terug naar zijn opdrachtgever.
Hoeveel afstand kan de chauffeur op de terugweg houden tot het verkeer voor zich op de snelweg, als hij bij een noodstop toch op tijd stil wil staan?

1. evenveel als op de heenreis
2. meer dan op de heenreis
3. minder dan op de heenreis

Shanna rijdt met haar vriend achter op de scooter naar de stad. De remweg van haar scooter is onder deze omstandigheden langer dan als ze alleen op de scooter zit. Vul de juiste woorden in.
Hoe...………….de massa, hoe langer de remweg.

Een vrachtwagen rijdt met een lege container naar een fabriek. Daar wordt de container volgeladen met laptops, waarmee de vrachtwagen terugrijdt naar zijn opdrachtgever.
Hoeveel afstand kan de chauffeur op de terugreis houden tot het verkeer voor zich op de snelweg, als hij bij een noodstop toch op tijd stil wil staan?

1. evenveel als op de heenreis
2. meer dan op de heenreis
3. minder dan op de heenreis

Een automobiliste rijdt met 80 km/h over een doorgaande weg. Ze ziet dat de vrachtauto voor haar een deel van zijn lading verliest. Ze reageert snel, maar toch duurt het even tot ze de rem intrapt. Enkele seconden later komt haar auto nog net op tijd tot stilstand.
Tussen welke twee momenten legt de auto de reactieafstand af?

1. tussen het intrappen van de rem en het stilstaan
2. tussen het zien tussen en het intrappen van de rem
3. tussen het zien en het stilstaan

Dat een auto niet op tijd tot stilstand kan komen, kan verschillende oorzaken hebben.
Welke omstandigheden beïnvloeden de reactietijd?

1. De bestuurder voert een telefoongesprek
2. De auto trekt een zwaarbeladen aanhanger
3. De bestuurder is erg moe
4. De auto rijdt sneller rijdt sneller dan maximum snelheid

Een automobiliste rijdt met 80 km/h over een doorgaande weg. Ze ziet dat een vrachtauto voor haar een deel van zijn lading verliest. Ze reageert snel, maar toch duurt het even tot ze de rem intrapt. Enkele seconden later komt haar auto nog net op tijd tot stilstand.
Hoe noem je de afstand die haar auto aflegt tussen het moment dat ze de lading ziet schuiven en het moment dat ze de rem intrapt?

1. de reactieafstand
2. de remweg
3. de stopafstand

Het is mogelijk de afstand te berekenen die een voertuig nodig heeft om volledig tot stilstand te komen.
Kruis de formules aan waarmee je deze stopafstand kunt berekenen.

1. stopafstand=reactieafstand+ remweg
2. stopafstand=reactieafstand - remweg
3. stopafstand= remweg + reactieafstand
4. stopafstand= remweg - reactieafstand

Een automobilist rijdt door een straat waar kinderen spelen. Plots rent een kind de straat op. De autombilist moet remmen. De remweg van zijn auto is 11,6 m. De reactieafstand is 9,5 m. Bereken de stopafstand van de auto.
De stopafstand van de auto is ………………... m.

Een automobiliste rijdt met een snelheid van 22 m/s over een doorgaande weg. Ze moet plots remmen. De reactietijd van de automobiliste is 0,8 s. De remweg van de auto bij deze snelheid is 40,0 m.
Bereken de stopafstand.

1. 17,6 m
2. 22,4 m
3. 40,0 m
4. 57,6

De stopafstand kun je berekenen met de formule:
stopafstand = reactieafstand + remweg
De remweg kun je meestal bepalen uit een grafiek. Voor de reactieafstand kun je een formule gebruiken.

1. reactieafstand=snelheid x reactietijd
2. reactieafstand=snelheid : reactietijd
3. reactieafstand= reactietijd : snelheid

Een automobilist rijdt in de richting van een verkeerslicht. Het verkeerslicht springt op oranje. De autombilist moet remmen. De remweg van zijn auto is 23,8 m. De reactieafstand is 15,6 m.
Bereken de stopafstand van de auto.
De stop afstand van de auto is m.

Een vrachtauto rijdt met een snelheid van 25 m/s over een doorgaande weg. De chauffeur moet plots remmen. De reactietijd van de chauffeur is 1,1 s. De remweg van de vrachtauto bij deze snelheid is 150 m.
Bereken de stopafstand.

1. 27,5 m
2. 122,5 m
3. 150,0 m
4. 177,5 m

De formules

De reactieafstand kun je uitrekenen door: 

reactieafstand = reactietijd x snelheid

De stopafstand kun je uitrekenenc door

Stopafstand =  reactieafstand + remweg

Een automobilist rijdt door een straat waar kinderen spelen. Plots rent een kind de straat op. De autombilist moet remmen. De remweg van zijn auto is 11,6 m. De reactieafstand is 9,5 m.
Bereken de stopafstand van de auto.
De stopafstand van de auto is...…………………... m.

Opdrachten

Wat: lees paragraaf 5.4 en maak de online opdrachten  

Hoe: helemaal stil! muziek mag in!  

Hulp: Geen  

Tijd:  ???? minuten lang  

Huiswerk: opgave 1 tm 13 van paragraaf 5.4 

Klaar?: ga bezig met een ander vak!