Kan krafterna från vägen på ett rullande hjul få bilen att både svänga och bromsa? Ja, det kan nog alla förare erinra sig. Men om allt väggrepp utnyttjas för fartökning eller för bromsning i en nödsituation – då finns inget sidgrepp kvar för att svänga.
Hur stor sidkraften kan bli på ett rullande hjul avgörs av storleken på den längsriktade driv- eller bromskraften. Förenklat brukar man beskriva sambandet med hjälp av den så kallade friktionscirkeln, som här också kan benämnas väggreppscirkeln.
Den största sidkraft (S) som ett rullande hjul kan få från vägbanan begränsas av friktionscirkeln och minskar om bromskraften (B) ökar. Sidkraften ökar med ökande avdriftsvinkel upp till ett maximum. Mer om det kommer senare i Hjulkalendern.
Varför ändrar en bil fart och rörelseriktning? Det ska Bildrullens hjultomte försöka illustrera de sista sex dagarna före julafton. För att det ska fungera utan missförstånd, skrotar vi först begreppen centrifugalkraft och levande kraft.
Föreläsningsunderlag för kursen Farkostteknik vid Linköpings universitet. Framtaget efter initiativ och på uppdrag av Sveriges Trafikskolors Riksförbund, www.str.se
Lärarna i Sveriges Trafikskolors Riksförbund, STR, hade fått sin auktoritet ifrågasatt av fysikutbildade studenter, när man gick igenom Körkortsbokens kapitel om bilens köregenskaper. Där likställdes centrifugalkraften med sidkraften som “orsakar sladd när väggreppet inte räcker till” (från vänstra sidan av bilden ovan).
Inom fysiken och den Newtonska mekaniken resonerar vi tvärtom. Sidkrafterna på däcken från vägen krävs för att få bilen att svänga (se högra sidan av bilden ovan). På samma sätt kan det gamla och oegentliga begreppet “levande kraft” förvirra, eftersom det ofta avser rörelseenergi – som kräver en motriktad bromskraft för att minska.
STR och deras läroboksförfattare anlitade mig därför för att reda ut begreppen och stötta trafiklärarna med läromedel som återgav dem berättigad auktoritet även bland fysikutbildade körkortsaspiranter. Med hjälp av en diagnostisk test från kollegan Jonte Bernhard vid Linköpings universitet grundlades den nödvändiga förändringen i tankemodellerna hos seminariedeltagarna i Landskrona (STR:s kansli finns där).
Ett exempel på resultat finns i textförändringen på sid 122 i Körkortsboken från 2002 till 2003 års upplaga enligt bilden ovan.
På videon från sekunderna före kraschen visar bromsljusen vad som troligen hände – sekund för sekund.
Olycksbilen (närmast kameran) bromsas i nedförsbacken, men föraren har troligen inte upptäckt det mötande ekipaget. Skärmbild från video inbäddad i Adresseavisens artikel.
På den första bilden ovan (9 sekunder*) lyser bromsljusen på olycksekipaget närmast kameran. Både bil och släp körs då till stor del på vänstra väghalvan och föraren har troligen inte upptäckt det mötande ekipaget.
*I nedre högra hörnet framgår hur många sekunder som gått sedan videons början. Bilderna kommer från en video i norska Adresseavisens artikel Her krasjer vogntoget.
På nästa bild nedan (10 sekunder*) släcks nämligen bromsljusen. Kanske tyckte olycksföraren då att han minskat sin fart och ökat luckan tillräckligt till lastfordonet framför. Men där är bromsljusen fortfarande tända …
Olycksbilens förare har nu släppt upp bromspedalen – innan upptäckten av det mötande ekipaget. Skärmbild från video inbäddad i Adresseavisens artikel.
Vid mötet sekunden därefter bromsar föraren framför troligen hårdare, så att olycksföraren tvingas tvärnita och samtidigt styra åt höger för att ge plats åt den mötande.
Bromsa inte i gupp eller på vägbulor! Det gjorde polisen på motorcykeln i den här videon, som visar hur bakhjulet lättar. Då blir även bilar instabila. Crash explanation in English: Probably the driver applied (front) brakes hard on the bump – making the vehicle unstable in all three angular degrees-of-freedom: First Pitch, then Yaw, inducing … Läs mer
