Leusden,
01
december
2020
|
12:30
Europe/Amsterdam

De wiskunde achter je auto

De wiskunde achter je auto

download
  • YouTube-professor David Calle legt de wetten van aerodynamica, de calculatie van reactiesnelheid en de integraal van bochtsnelheid uit
  • Met auto’s als basis kun je allerlei formules, berekeningen en wis- en natuurkundige calculaties doen
Samenvatting

Achter het stuur van je auto ben je constant in dialoog met allerlei natuurkundige wetten. Zonder dat je het beseft overigens. Newton en Pythagoras rijden als het ware mee op de achterbank. David Calle is ingenieur en SEAT’s ambassadeur in het Education & Youth Empowerment programma. Hij vertelt ons precies hoe drie formules werken die een auto continu beïnvloeden.

Newton trapt op de rem

De eerste wet die Calle uit wil leggen is een vinding van Newton. Als je een kat op de weg ziet, heb je die wet hard nodig om tot stilstand te komen. “Een voorwerp waarop geen resulterende kracht werkt, is in rust of beweegt zich rechtlijnig met constante snelheid voort,” verklaart Calle. “Als je een aanrijding met die kat wilt voorkomen, zul je dus kracht moeten uitoefenen. Met je voet. Op het rempedaal. Calle legt in zijn video uit hoe je reactietijd en de snelheid waarmee je rijdt invloed hebben op de overlevingskansen van diezelfde kat. 

Waarom sportwagens zo laag zijn

In 1921 verzon Edmund Rumpler een auto in de vorm van een waterdruppel. Het markeerde de start van een wedloop om aerodynamisch te gaan ontwerpen. De wetenschap van het onderzoek naar lucht en andere gassen is enorm ver ontwikkeld. Maar de basisprincipes geleden nog steeds. Als het frontale oppervlakte verdubbelt (de auto wordt bijvoorbeeld een keer zo hoog), dan verdubbelt ook de weerstand en moet je dus meer brandstof verstoken om vooruit te komen. Maar als je harder wilt rijden, vergroot de weerstand ook. Niet lineair, maar exponentieel. Als je in plaats van 50 km/u graag 100 km/u wilt rijden, verviervoudigt de weerstand. Hoe lager de auto en beter de aerodinamica, hoe lager dus de weerstand en daarmee het verbruik en hoe hoger de topsnelheid.

Integralen voor dummies

Je hebt vast wel eens gehoord van een integraal. Dankzij racewagens is nu eindelijk duidelijk wat je ermee kunt. Stel, je wilt weten welke coureur het snelste door een bocht is gegaan. Dan kun je op twee plekken de snelheid meten, het gemiddelde nemen en daarmee de winnaar bepalen. Erg nauwkeurig is dat natuurlijk niet. Een integraal is een constante stroom van eindeloze data. De telemetrie in een racewagen geeft constant informatie door over bijvoorbeeld de snelheid van een auto en hoeveel g-krachten er op uitgeoefend worden. Door die constante stroom aan datapunten, kunnen we veel preciezer berekenen wie er gewonnen heeft. SEAT gebruikt deze kennis bijvoorbeeld in het cruise-controlsysteem met radartechnologie die constant meet of de afstand tot de voorganger nog veilig is. 

Dit zijn slechts drie van de vele voorbeelden van de wiskunde die zich verstopt in je auto.

De informatie in dit nieuwsbericht was actueel op de datum van publicatie. Wijzigingen in modellen, uitvoeringen, prijzen, technische specificaties, afbeeldingen, of andere informatie zijn te allen tijde voorbehouden. Aan de inhoud van dit nieuwsbericht kunnen geen rechten worden ontleend.