Bochten

Bochten – 10 min

Tijdens het racen ervaren de coureurs krachten op hun lichaam door het versnellen van de auto. Dit is het geval bij optrekken en afremmen, maar ook in bochten. In het volgende Formule 1 seizoen worden de regels voor de banden aangepast. Ze mogen breder zijn, waardoor de bochten nog sneller genomen kunnen worden.

  1. Waarom kunnen de bochten sneller genomen worden met bredere banden?

Een snellere bocht betekent een grotere versnelling en daarmee dus een grotere ‘G-kracht’ op het lichaam. In bochten kan de ‘G-kracht’ voor enkele seconden oplopen tot ‘4 of 5 G-kracht’. Dit betekend 4 of 5 maal het eigen lichaamsgewicht; en dat een race van 90 minuten lang!

  1. Welke twee factoren, bij het nemen van een bocht, spelen een rol bij de grootte van de G-kracht in die bocht?

Bekijk het volgende filmpje:

Topgear https://www.youtube.com/watch?v=urwIDsr20s0

Je hebt gezien hoeveel moeite het Jeremy Clarkson kostte om zelfs alleen zijn arm op te tillen. Je kunt je voorstellen dat de nek van een formule 1 coureur zeer sterk moet zijn. De G-krachten bij het optrekken kunnen deels opgevangen worden door het hoofd tegen het hoofdsteun te plaatsen, zoals Jeremy deed in de video. Bij G-krachten naar links en rechts, of naar voren kan dat niet.

Onder normale omstandigheden ervaren wij ‘1 G’ richting het centrum van de aarde. Dit is dus het normale lichaamsgewicht. Een ‘G-kracht’ van 2 naar links, betekent dat je 2 maal je lichaamsgewicht naar links gericht voelt. Voor elke ‘G’ wordt het lichaamsgewicht 1x zwaarder, in de richting van de ‘G-kracht’.

  1. Een formule 1 wagen remt krachtig voor een bocht. Wat betekent ‘3G’ naar voren?
  2. Als een Formule 1 wagen remt, wat is de richting van de G-kracht? En in een bocht naar links? Leg uit waarom dit zo is.

De massa van een formule 1 helm is 1.25 kg. De massa van het hoofd van een volwassen persoon zo’n 5 kg.

  1. Dit kan getraind worden door een bepaalde massa aan je hoofd te hangen terwijl je hoofd geen ondersteuning heeft m.b.v. een speciaal hoofddeksel. Hieronder een foto waarbij een ‘G-kracht’ in de achterwaartse richting wordt gesimuleerd:

Bereken wat de kracht op het hoofd van een formule 1 coureur in een bocht.

  1. Bereken de massa die er op bovenstaande wijze aan je hoofd gehangen moet worden, zodat dit overeenkomt met de g-krachten in een bocht van een formule 1 race.
  2. Extra opdracht: zoek uit waarom de term ‘G-kracht’ natuurkundig gezien eigenlijk onjuist is.