sturende wielen en dergelijke

Heb je een leuke wiskunde puzzel of een mooi vraagstuk gevonden en wil je die met ons delen? Post het hier.

sturende wielen en dergelijke

Berichtdoor Joppe » 20 Dec 2016, 16:40

Tja, ik weet wel dát het zo is, maar ik wil ook zo graag snappen hoe dat komt.
1) Fileparkeren: achteruit insteken, niet vooruit. Hebben we allemaal geleerd van onze rijinstructeur. En we hebben het allemaal wel eens ervaren als we het toch vooruit probeerden. Maar: Hoe komt dat? Zelfde auto, zelfde wielen, zelfde besturing!
2) Sturende wielen: waarom zitten ze aan de voorkant? Als bij voorbeeld fileparkeren zo veel beter gaat als je achteruit rijdt, waarom hebben we dan de sturende wielen aan de voorkant van onze auto’s zitten? Ik weet het, als ze aan de achterkant zouden zitten, zou je bij een beetje snelheid binnen de kortste keren van de weg zwieberen. Maar hoe komt dat?
3) En waarom zit bij een boot dan weer het roer aan de achterkant?

J
Joppe
Nieuw lid
Nieuw lid
 
Berichten: 1
Geregistreerd: 20 Dec 2016, 16:33

Re: sturende wielen en dergelijke

Berichtdoor arie » 27 Dec 2016, 16:15

Vooruit rijden levert een stabiel systeem:
In onderstaand plaatje stuur je met de rode wielen, je wilt richting de rode pijl:

Afbeelding

F is de kracht op de achteras, de zijwaartse component daarvan, Fz, duwt de achterwielen richting de rode pijl.
Hierdoor bewegen de achterwielen zich naar deze pijl, en zal de auto zich in de rijrichting orienteren.


Achteruit rijden (= sturende wielen achteraan) levert een labiel systeem:
(we willen weer in de richting van de rode pijl)

Afbeelding

Nu werkt de zijwaartse component van de aandrijving van de rode pijl (= de gewenste rijrichting) af.
Elke afwijking van de rijrichting zal daardoor versterkt worden, en je moet goed kunnen sturen om dit steeds te corrigeren.
Hoe hoger de snelheid, hoe sneller je moet reageren.
Dit zie je bijvoorbeeld terug in de DAF Achteruitrij Race:
https://www.youtube.com/watch?v=zoh8i0jfpTo
Om dezelfde reden bevestigen we een aanhangwagen of caravan altijd aan de achterkant van een auto.


Bij het parkeren:
- vooruitrijden: het kost tijd (en afstand) voordat de achterwielen voldoende recht achter de voorwielen gekomen zijn (de achterwielen zien de straatrand als hun asymptoot). Als je voldoende ruimte hebt, bv in een lege straat, dan is dit geen probleem. Fileparkeren lukt ook vooruit als je met je rechter voorwiel een stuk stoep meepakt, maar dit is echter verboden.
- achteruitrijden: draaiingen gaan sneller, en dit voordeel benut je nu. Als het rustig gaat kan je bovendien ook goed de controle over de auto houden. Bij het inparkeren volg je dezelfde lijn als bij het wegrijden, maar dan in omgekeerde rijrichting.


Bij boten spelen deze effecten minder door hun stroomlijn, hun geringere snelheid, en de demping van het water.
Wat voordelen (vanuit sturingsmogelijkheden, hydrodynamica en scheepsbouw) van de plaatsing van het roer aan de achterkant zijn hier mooi beschreven:
https://www.quora.com/Naval-Engineering-Why-ship-rudder-in-aft
Ik ben geen natuurkundige, maar het ziet er allemaal heel aannemelijk uit.
arie
Moderator
Moderator
 
Berichten: 2946
Geregistreerd: 09 Mei 2008, 09:19


Terug naar Wiskundige puzzels

Wie is er online?

Gebruikers in dit forum: William Kl en 3 gasten

Wie is er online?

Er zijn in totaal 4 gebruikers online :: 1 geregistreerd, 0 verborgen en 3 gasten (Gebaseerd op de gebruikers die actief waren gedurende 5 minuten)
De meeste gebruikers ooit tegelijkertijd online was 649 op 31 Okt 2014, 18:45

Gebruikers in dit forum: William Kl en 3 gasten
Copyright © 2009 Afterburner - Free GPL Template. All Rights Reserved.