Ik herinner me dat ik samen met mijn vader derby-auto’s van grenenhout bouwde. Leuke herinneringen. Maar als je wilt winnen, moet je stoppen met denken aan esthetiek en gaan nadenken over natuurkunde.
Hier is de harde waarheid. Zwaartekracht is de motor. De rest vertraagt je alleen maar.
Stel je een vacuüm voor. In een vacuüm vallen een veer en een stalen bal met dezelfde snelheid. Geen luchtweerstand. Geen weerstand. Als je twee derby-auto’s van grenenhout in een vacuüm zou laten vallen, zouden ze precies tegelijkertijd de bodem raken. Elke race zou een gelijkspel zijn. Het maakt niet uit hoe de auto eruit ziet. Het maakt niet uit hoe zwaar het is. In een vacuüm is gewicht niet relevant.
Maar we racen niet in vacuüms. We racen in de lucht. En de lucht vecht terug.
Daarom heb je een zware auto nodig. De formule is eenvoudig: Kracht = Massa x Versnelling. De versnelling als gevolg van de zwaartekracht is constant. Massa is dus jouw hefboom. Meer massa betekent meer kracht die de auto over de baan trekt. Die kracht moet de aerodynamische weerstand overwinnen. Je wilt dat de trekkracht zo hoog mogelijk is.
Kun je een lichtere auto sneller maken? Alleen als je de luchtweerstand met meer dan de helft verlaagt. Op een derby-auto van grenenhout is dat bijna onmogelijk. De wielen en assen zorgen voor het grootste deel van de weerstand. Je kunt ze niet verwijderen. Maximaal gewicht is dus je beste vriend.
De drie wrijvingskrachten
Terwijl de auto rolt, proberen drie dingen hem te stoppen.
- Luchtweerstand
- Aswrijving
- Kleverigheid van de banden
Je hebt geen controle over de banden. Ze zijn van kunststof. Ze zijn standaard. Negeer de plakkerigheid van de banden. Negeer de diameter van de banden. Negeer rotatietraagheid. Dat zijn vaste variabelen. Je hebt daar geen macht.
Focus op de andere twee.
Luchtweerstand versus aswrijving
Uw zoon heeft misschien een idee over vleugels. Misschien een auto die “vliegt”? Wielen van de grond? Geen aswrijving?
Hier is de vangst. Vleugels genereren lift. Maar vleugels genereren ook weerstand. Je ruilt dus aswrijving in voor aerodynamische weerstand. Wat is erger?
Het meeste bewijs suggereert dat de aswrijving lager is dan de weerstand die door de lift wordt veroorzaakt. Maar om zeker te zijn, heb je gevoelige apparatuur nodig. Of je zou vijf auto’s moeten bouwen en testen.
Ik neem aan dat je geen windtunnels hebt. Hier is dus de pragmatische aanpak.
Creëer de laagst mogelijke aerodynamische weerstand. Breng vervolgens de aswrijving naar nul.
Assen genereren veel wrijving. Je moet ze polijsten. Doe ze in een boormachine. Polijsten met staalwol. Gebruik dan rouge. Breng vervolgens een droog glijmiddel aan. Silicium werkt. Grafiet werkt. Gebruik geen olie. Olie trekt stof aan. Stof veroorzaakt wrijving.
Zorg ervoor dat de wielen perfect rond zijn. Evenwichtig. Het asgat moet zich in het midden bevinden. Als het gat eraf is, wiebelt het wiel. Wiebelen zorgt voor weerstand. Drag verliest races.
Dit is geen rocket science. Maar het is niet alleen een blok hout in een vorm snijden die er snel uitziet. Het gaat om het minimaliseren van de weerstand en het maximaliseren van de zwaartekracht.
Polijst de assen. Centreer de gaten. Maximaliseer het gewicht. Negeer de vleugels.
Succes.
