Middelpuntzoekende kracht berekenen

Om de middelpuntzoekende kracht te berekenen vul je massa en straal in, plus snelheid, omlooptijd of toerental; je krijgt kracht, versnelling, g-krachten en de maximale bochtsnelheid.

Voorbeeld: Massa m 1.000 kg · Straal r van de cirkelbaan 50 m · Bekend is de: Snelheid v · Snelheid v 50 km/h → Resultaat: F = 3.858 N (a = 3,858 m/s², ongeveer 0,39 g). Bron: Wikipedia – Zentripetalkraft: F = m·v²/r = m·ω²·r. Bijgewerkt: .

kg
m
km/h
Mijn toolboxJe invoer wordt alleen in deze browser opgeslagen.

Resultaat

Resultaat
F = 3.858 N (a = 3,858 m/s², ongeveer 0,39 g)
Alle grootheden van de cirkelbeweging
GrootheidWaardeFormule
Middelpuntzoekende kracht3.858 NF = m·v²/r
Middelpuntzoekende versnelling3,858 m/s²a = v²/r
Versnelling in g0,39 ga / 9,80665
Baansnelheid13,89 m/s = 50 km/hv = ω·r
Hoeksnelheid0,2778 rad/sω = 2π/T
Omlooptijd22,62 sT = 2π/ω
Frequentie0,04421 Hzf = 1/T
Toerental2,653 1/minn = 60/T
Maximale snelheid in de bocht
WegdekWrijvingscoëfficiënt μMaximale snelheid
droog (asfalt)0,871 km/h
nat0,556 km/h
sneeuw0,236 km/h
ijs0,125 km/h
Een bocht zonder wrijving zou bij deze snelheid 21,5° overhelling nodig hebben (tan α = v²/(g·r)). De wrijvingscoëfficiënten zijn grove richtwaarden voor banden; in werkelijkheid hangen ze af van de banden en de toestand van het wegdek.

Zo wordt het berekend

De middelpuntzoekende kracht is F = m·v²/r. Een auto van 1000 kg heeft in een bocht met 50 m straal bij 50 km/h ongeveer 3858 N nodig om op de cirkelbaan te blijven – een versnelling van circa 0,39 g.

Zo wordt er gerekend

Een massa blijft alleen op een cirkelbaan als een kracht naar het middelpunt wijst: F = m·v²/r = m·ω²·r, met versnelling a = v²/r. Uit de omlooptijd volgt v = 2πr/T, uit het toerental n (per minuut) v = 2πr·n/60. De maximale bochtsnelheid ontstaat als de statische wrijving μ·m·g de middelpuntzoekende kracht nog net levert: v = √(μ·g·r).

Goed om te weten

Veelgestelde vragen

Hoe bereken je de middelpuntzoekende kracht?

Met F = m · v² / r: massa maal snelheid in het kwadraat gedeeld door de straal. Of F = m · ω² · r met de hoeksnelheid ω.

Hoe reken je de omlooptijd om naar snelheid?

In één omlooptijd T legt het lichaam de omtrek 2πr af, dus v = 2πr / T.

Hoe snel mag je door een bocht?

Maximaal v = √(μ · g · r). Bij wrijving 0,8 en 50 m straal is dat ongeveer 71 km/h; op nat wegdek (μ = 0,5) ongeveer 56 km/h.

Wat is het verschil tussen middelpuntzoekende en middelpuntvliedende kracht?

De middelpuntzoekende kracht werkt echt naar het middelpunt. De middelpuntvliedende kracht is een schijnkracht die alleen in het meedraaiende stelsel optreedt.

Bronnen en wettelijke basis

Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid

Vergelijkbare tools