Skip to ContentSkip to Navigation
Onderdeel van Rijksuniversiteit Groningen
Science LinXScience Proefjes

Op naar Walibi World

Aflevering 51

Voor onderhoudende experimenten heb je niet per se een groot laboratorium nodig. De g-kracht die je lichaam ondergaat in een scherpe bocht kun je meten met een klauwhamer, een plank en een potlood.

Een jaar of zes, zeven geleden bedacht het Amerikaanse congreslid Edward Markey de zogeheten National Amusement Park Ride Safety Act, een wet onder meer bedoeld om g-krachten in achtbanen te limiteren. Markey vreesde dat de steeds hogere g-krachten in moderne achtbanen kunnen leiden tot hersenschade bij gebruikers.

Nou is g-kracht een beetje een problematisch begrip. De maat komt niet voor in het SI, het standaardstelsel van wetenschappelijke eenheden, en het is bovendien geen kracht, het is een versnelling – een verandering van de kracht of de richting van de kracht op een object. Eigenlijk wordt de eenheid alleen gebruikt door liefhebbers van straaljagerfilms en – inderdaad – achtbanen.

De grootste acceleratie ooit gemeten in een achtbaan is 6,3 g in de Tower of Terror in een pretpark in Johannesburg, Zuid-Afrika. Dat is vergelijkbaar met de versnellingen waarmee straaljagerpiloten te maken krijgen, maar voor een spectaculaire achtbaan is meer nodig dan versnelling. De verandering van die versnelling, zogeheten jerk, is nog veel belangrijker.

Om een idee te geven: als je over een minirotonde rijdt, voel je permanent een kracht die je naar rechts drukt: de middelpuntzoekende versnelling. Leuk, maar na een paar rondjes niet meer zo opwindend.

Neem nu minirotondes die direct naast elkaar liggen: zodra je de eerste rotonde verlaat, komt je op de tweede rotonde die na een volle ronde weer overgaat in de eerste. Je gaat dus rechts, links, links, links, links, rechts, enzovoort. Meer jerk, veel leuker. Hoe weet de BOEM-redactie dat? Kijk maar naar het filmpje op onze website.

G-krachten in de auto kun je meten door een constructie te knutselen van een klauwhamer, een potloodje, een schroefhaak en –oog en een plaat hout van ongeveer 30 x 40 centimeter. Boor in het uiteinde van de hamersteel een gaatje voor het schroefoog en maak precies zo’n gaatje in de plank voor de haak. Boor daarna in de steel van de hamer, vlak onder de kop, een gat waar het potlood precies in past. Plak een stuk ruitjespapier op de plank, hang de hamer aan de haak, bevestig de plank met een spanband of een paar lijmklemmen aan een autostoel en je bent ready to roll.

Bij iedere bocht naar links schiet de hamer over het papier naar rechts, terwijl bij iedere bocht naar rechts (liever niet op een rotonde proberen) de hamer naar links beweegt.

De tangens van de hoek die de hamer maakt in een bocht, is de verhouding tussen de horizontale g-kracht en de verticale g-kracht. Omdat je de verticale g-kracht kent – de zwaartekrachtversnelling, 1 g) kun je de horizontale kracht uitrekenen. Na een paar rondjes over een verijsde parkeerplaats op Zernike kwam de BOEM-redactie op een uitslag van 28,5 graden naar links en 21,5 graden naar rechts, of wel 0,54 g in de bocht naar rechts en 0,39 g in de bocht naar links, vergelijkbaar met de g-kracht in een in een rechte lijn accelererende sportauto.

Het zou interessant zijn om te meten wat de versnelling is in een opstijgend vliegtuig, maar je krijgt problemen als je met een klauwhamer door de security gaat – al zijn je intenties nog zo goed. Geen nood. Maak een slinger van een stukje touw en een gewichtje (een paar op elkaar geplakte munten) en meet de uitslag met een liniaal.

Als je een Wii-spelcomputer hebt, zou je de afstandsbediening kunnen meenemen. In de Wii-mote zit een elektronische versnellingsmeter, een zogeheten accelerometer, die de versnelling langs drie assen meet. Hoef je alleen nog een manier te verzinnen om de meetwaardes uit te lezen met je iPhone. Wie ons kan uitleggen hoe dat moet, mag met de BOEM-redactie mee naar Walibi World.

Auteur: Ernst Arbouw

Laatst gewijzigd:11 oktober 2017 15:22