## 2.3 Kracht en Arbeid

In de vorige paragrafen hebben we uitgerekend welke weerstand een vervoermiddel ondervindt als het over de weg rijdt. De totale weerstandskracht is de som van de luchtweerstand en de rolweerstand, zoals te zien in Figuur 2.3:

De arbeid die wordt verricht tijdens het rijden is nu gelijk aan de kracht maal de afgelegde weg:

We kiezen weer de Ford Focus uit Figuur 2.2, en nemen een snelheid van 100 km/h. We hadden al uitgerekend dat de rolweerstand gelijk is aan 121 N en de luchtweerstand bij deze snelheid is 365 N. De totale weerstand is dus 486 N. Per afgelegde meter is de verrichtte arbeid dan 486 N·m, ofwel 486 J. Omgerekend naar kilometer is deze 486 kilojoule per afgelegde km.

Naast de arbeid die verricht wordt om bij het rijden van een constante snelheid de weerstandskracht te overwinnen, is er ook arbeid nodig om het voertuig op snelheid te brengen. Op lange ritten kan dit worden verwaarloosd, maar wanneer vaak gestopt moet worden (voor een rood stoplicht bijvoorbeeld), zal extra arbeid verricht moeten worden om steeds opnieuw op snelheid te komen.

De hoeveelheid arbeid kan berekend worden met de wet van arbeid en kinetische energie:

Daarnaast kost ook remmen energie, en ook alle elektronica aan boord van een voertuig, zoals navigatiesystemen, lampen, stuurbekrachtiging, verwarming en airco, kost extra energie. Deze hoeveelheid arbeid is over het algemeen constant.

Vragen

7. Een bepaald type auto ondervindt bij een snelheid van 80 km/h een totale wrijvingskracht van 450 N. Bereken de verrichte arbeid tijdens het rijden in J per afgelegde kilometer.

8. Een auto verricht 520 kilojoule aan arbeid per afgelegde km. Bereken de grootte van de wrijvingskracht die de auto ondervindt.

9. Als een auto tijdens het rijden gebruik maakt van de airco en de autoverlichting, neemt de hoeveelheid arbeid dan af of toe?