Hallo,
gesetzt sei folgender Fall: Ein Auto fährt Tempo 200 auf der Autobahn und legt plötzlich ein Vollbremsung hin.
Welche Zeitspanne ist nun geringer?
Die, in der der Wagen von 200 auf 100 km/h runterbremst oder die, in der das Auto von 100 km/h bis zum Stillstand kommt?
Mir fehlt dazu jeglicher Denkansatz… wer kanns mir plausibel erklären?
Freundlichen Gruß,
Jerry
gesetzt sei folgender Fall: Ein Auto fährt Tempo 200 auf der
Autobahn und legt plötzlich ein Vollbremsung hin.Welche Zeitspanne ist nun geringer?
Die, in der der Wagen von 200 auf 100 km/h runterbremst oder
die, in der das Auto von 100 km/h bis zum Stillstand kommt?
Bei konstanter Bremskraft sind beide Zeitspannen gleich lang (dv=a*dt=F/m*dt).
Wie es MrStupid schon erwähnt hat, wäre bei konstanter Bremskraft die Zeitspanne immer diesselbe. Hier hake ich ein und behaupte, daß die Bremskraft bei höherer Geschwindigkeit geringer sein muß, weil man ja, um zu bremsen, Energie in Wärme umwandeln muß. Ein Fahrzeug mit Tempo 200 hat die vierfache kinetische Energie wie ein Fahrzeig mit 100 km/h. Verzögert es also genau so stark, dann muß (am Anfang) die vierfache Wärmeleistung pro Zeiteinheit abgeführt werden. Da jedoch die Wärmeaufnahme-Leistung von blockierenden, rauchenden Reifen sicherlich begrenzt und möglicherweise sogar konstant ist, ist die Bremskraft geringer. Daher nehme ich an, daß der Bremsweg von 200 auf 100 deutlich länger ist als der Bremsweg von 100 auf Null. Er wird wohl irgendwo in der Mitte zwischen dreimal so lang und genauso lang sein, also vielleicht 1,5 bis zweimal so lang.
Dies ist nur so eine grobe Abschätzung.
Gruß
Moriarty
Durcheinander
Hallo,
geringer sein muß, weil man ja, um zu bremsen, Energie
in Wärme umwandeln muß. Ein Fahrzeug mit Tempo 200 hat die
vierfache kinetische Energie wie ein Fahrzeig mit 100 km/h.
Verzögert es also genau so stark, dann muß (am Anfang) die
vierfache Wärmeleistung pro Zeiteinheit abgeführt werden. Da
jedoch die Wärmeaufnahme-Leistung von blockierenden,
rauchenden Reifen sicherlich begrenzt und möglicherweise sogar
konstant ist, ist die Bremskraft geringer.
Ich würde diese Behauptungen als völlig wahlfrei und beliebig
ansehen. Die angenommenen Parameter sind wilkürlich festgelegt.
Man könte die Sache auch ganz anders annhemen.
Daher nehme ich an,
daß der Bremsweg von 200 auf 100 deutlich länger ist als der
Bremsweg von 100 auf Null.
Diese Annahme ist wohl trivial. Bei konstanter Verzögerung
ist die Zeit für eine differenzielle Verzögerung von 100Kmh
zwar konstant, aber logischerweise ist der Bremsweg bei
doppelter Anfangsgeschw. viel größer (quadratischer Zsammenhang
zwischen Geschw. und Bremsweg). Das war aber gar nicht gefragt.
Er wird wohl irgendwo in der Mitte
zwischen dreimal so lang und genauso lang sein, also
vielleicht 1,5 bis zweimal so lang.
Geht’s hier jetzt um länge des Weges (3mal??) oder um die
Zeitspanne?
Für beide Fälle scheint mir die Aussage falsch zu sein.
Dies ist nur so eine grobe Abschätzung.
Na, ja mal sehen, ob dazu noch jemand ne bessere Idee hat.
Gruß Uwi
Zunächst einmal finde ich Deinen Ton nicht wirklich besonders freundlich (ich bin da etwas empfindlich, sorry). Und des weiteren habe ich selbstverständlich angenommen, daß die Reifen blockieren, ich gehe von einer ganz realen Vollbremsung aus, wie man sie oft beobachten kann. Ich habe mal gehört, daß eine Vollbremsung mit blockierenden Reifen auf einer trockenen Straße die effektivste Art zu bremsen sei, aber vielleicht hat mir das ja auch so ein Idiot erzählt, wie ich es selber nach Studium der Physik und Promotion zu sein scheine. Und , ja, ich meinte schon den Unterschied des Bremsweges von 200 auf 100, und von 100 auf 0, und nicht den Unterschied von 200 auf 0 zu 100 auf 0. Und die Behauptung, schmelzender Gummi verstärke die Bremskraft, ist genauso willkürlich; sie wurde anscheinend nur angeführt, um möglichst viele Argumente für meine Dummheit auf einmal anführen zu können. Mein lieber Freund, das ist aber nicht die Absicht dieses Formus.
Ich bleibe bei meiner Behauptung, daß der Bremsweg von 200 auf 100 länger ist, als der von 100 auf 0, aus den von mir angeführten Gründen, die lediglich eine grobe Schätzung beinhalten, eine Plausibilitätsbetrachtung und den Energiesatz. Daß ich daneben liegen kann, ist mir auch ganz ohne Deine „Hilfe“ klar.
Gruß
Moriarty
Ich bleibe bei meiner Behauptung, daß der Bremsweg von 200 auf
100 länger ist, als der von 100 auf 0,
Hallo, Moritary,
da trete ich Dir mal voll in die Seite.
Bremsweg ist eine Entfernungsangabe (zurückgelegte Strecke von Verzögerungsbeginn bis Verzögerungsende).
Da ich die Strecke 200 - 100 mit höherer Geschwindigkeit zurücklege als die Strecke von 100 - 0 werde ich auch im ersten Abschnitt mehr Weg hinter mich bringen als mit der geringeren Geschwindigkeit auf dem zweiten Stück.
Ob der Gummi weich ist und daher der Reifen besser haftet, oder im Gegenteil der Reifen besser rutscht (mit geschmolzenem Gummi als Schmiermittel) ist dabei piepegal.
Abgesehen davon sollte man bei solchen Betrachtungen nicht den Blockierfall heranziehen, sondern den optimalen kontrollierten Bremsvorgang (meinetwegen sogar mit ABS).
Was die Brems zeit angeht, ist das über die üblichen Formeln der positiven bzw. negativen Beschleunigung zu errechnen.
Grüße
Eckard.
warum diese Annahme?
Hallo,
Und des
weiteren habe ich selbstverständlich angenommen, daß die
Reifen blockieren, ich gehe von einer ganz realen Vollbremsung
aus, wie man sie oft beobachten kann. Ich habe mal gehört, daß
eine Vollbremsung mit blockierenden Reifen auf einer trockenen
Straße die effektivste Art zu bremsen sei,
Kann das wirklich sein?
Ist nicht die Haftreibung der Reifen höher als ihre Gleitreibung?
Gruß,
Z.
das passt schon
Hallo,
Und des
weiteren habe ich selbstverständlich angenommen, daß die
Reifen blockieren, ich gehe von einer ganz realen Vollbremsung
aus, wie man sie oft beobachten kann. Ich habe mal gehört, daß
eine Vollbremsung mit blockierenden Reifen auf einer trockenen
Straße die effektivste Art zu bremsen sei,Kann das wirklich sein?
Ist nicht die Haftreibung der Reifen höher als ihre
Gleitreibung?
Ja schon, aber Gleitreibung hast du in beiden Fällen:
zwischen Bremsbacke und Bremsscheibe ohne Vollbremsung und zwischen Reifen und Straße bei Vollbremsung.
Und bei trockener Straße und neuen Reifen kann die Vollbremsung da effektiver sein.
Gruß
Oliver
Ja schon, aber Gleitreibung hast du in beiden Fällen:
zwischen Bremsbacke und Bremsscheibe ohne Vollbremsung und
zwischen Reifen und Straße bei Vollbremsung.
Das ist (D)eine Aussage.
Kannst Du das begründen?
Und bei trockener Straße und neuen Reifen kann die
Vollbremsung da effektiver sein.
Unter den beliebig vielen Kombinationen aus Reifen, Bremsen und Wetterverhältnissen kann alles mögliche effektiver sein, z. B. frontal gegen die Wand fahren: so schnell bist Du nie wieder von 200 auf 0 km/h.
Gruß
Z.
Weil’s so definiert ist!
Schau mal bei
http://www.euregio.net/edu/zawe/kfz/Lexikon3.htm
Witziger Weise wird dort sogar die Vollbremsung als die größtmögliche Verzögerung eines Autos definiert.
Gruß
Oliver
immer noch nicht besser ;-
Hallo noch mal,
Zunächst einmal finde ich Deinen Ton nicht wirklich besonders
freundlich (ich bin da etwas empfindlich, sorry).
Meine Antwort war aber auch nicht besinders unfreundlich.
Allerdings hatte ich vorher extra noch mal die ViKa reingeschaut
und festgestellt, daß Du tatsächlich Physiker sein sollst.
Angesichts der Tatsache muß ich Dir nun doch bescheinigen,
daß Du hier einen käftigen Aussetzer hast.
Und des
weiteren habe ich selbstverständlich angenommen, daß die
Reifen blockieren, ich gehe von einer ganz realen Vollbremsung
aus, wie man sie oft beobachten kann.
O.k., diskutieren wir darüber noch mal.
Ich habe mal gehört, daß
eine Vollbremsung mit blockierenden Reifen auf einer trockenen
Straße die effektivste Art zu bremsen sei, aber vielleicht hat
mir das ja auch so ein Idiot erzählt, wie ich es selber nach
Studium der Physik und Promotion zu sein scheine.
Das ist nun tatsächlich definitiv falsch (das weis jeder
Fahrzeugführer).
Eine Vollbremsung mit blockierenden Rädern ist eher eine
unkontrolierte Schreckreaktion.
Eine optimale Vollbremsung nutzt die Haftreibung zwischen
Reifen und Straße optimal so, daß die Reifen gerade eben noch
nicht ins rutschen kommen (also nicht blockieren).
Der Wegunterschied zwischen optimaler Bremsung und blockierenden
Reifen ist auf glatter Straße recht groß (edliche Meter bei
z.B. 100Kmh -> 0 Kmh). Eine solche Bremsung ist auf alle Fälle
auch noch kürzer als eine Bremsung mit ansprechndem ABS.
Das ist aber auch alg. bekannt, daß ABS den Bremsweg etwas
verlängert.
Es gibt allerdings einen Sonderfall, bei dem blockierrende
Räder eine optimale Verzögerung bewirken. Das passiert im
Gelände bei weichem Untergrund (z.B. Sand). Da bewirken die
blockierenden Räder, daß sich davor ein Wall aufbaut, gegen
den sich die Räder stemmen. In solchen Fällen ist ABS sogar
kontraproduktiv.
Und ,
ja, ich meinte schon den Unterschied des Bremsweges von
200 auf 100, und von 100 auf 0, und nicht den Unterschied von
200 auf 0 zu 100 auf 0.
Und ich sage noch mal, diese Antwort ist sehr trivial.
Jeder Fahranfänger lernt, daß sich der Bremsweg bei höheren
Geschwindigkeiten progressiv (quadratisch) verlängert.
Es ging aber ursprünglich nur um die Bremszeit bei gleicher
Geschwindigkeitsdiff.
Und die Behauptung, schmelzender Gummi
verstärke die Bremskraft, ist genauso willkürlich; sie wurde
anscheinend nur angeführt, um möglichst viele Argumente für
meine Dummheit auf einmal anführen zu können.
Na ja, deshalb werden bei Rennen (z.B. Formel1) auch erstmal
die Reifen vorgeheizt und dann extra noch warmgefahren.
Und Warmfahren bedeutet nicht bloß so langsam geradeaus, sondern
heftige Lenkbewegungen, damit viel Reibung an den Reifen
entsteht.
Abgesehen davon, ist es nun für fast jeden Autofahrer kein
Geheimnis, daß „heißer Gummi“ an der Straße regelrecht „klebt“
Bei Drugster-Rennen läßt man die Reifen kurz vorm Start noch
mal voll durchdrehen und Motorradfahrer wissen, daß man
erst mal „richtig Gummi geben muß“, damit man beim
Beschleunigungstest max. Grip hat.
Mein lieber
Freund, das ist aber nicht die Absicht dieses Formus.
Ich bleibe bei meiner Behauptung, daß der Bremsweg von 200 auf
100 länger ist, als der von 100 auf 0, aus den von mir
angeführten Gründen,
Da hast Du recht. Um das zu wissen reicht Schulphysik.
Physikstudium ist für solch hohe Erkenntnis nicht gerade nötig.
die lediglich eine grobe Schätzung beinhalten, eine
Plausibilitätsbetrachtung und den Energiesatz.
Daß ich daneben liegen kann, ist mir auch ganz ohne
Deine „Hilfe“ klar.
Na dann, was soll’s ?
Das Forum heißt eben „wer weis was“ und nicht
„Von Hinten durch die Brust ins Auge denken“.
Gruß Uwi
Und ärgere Dich nicht, ich hab auch schon desöfteren mal was
falsches geschrieben.
da stimmt eben was nicht
Hallo,
da steht in dem Link eben:
Vollbremsung:
Maximale Verzögerung des Autos. Bei einer Vollbremsung ohne ABS blockieren alle Räder.
Maximale Verzögerung wird eben nicht durch blockierende Räder
erreicht. Insofern ist die Frage, was man unter Vollbremsung
verstehen will:
Maximale Verzögerung (würde ich eher so sehen.
Ansonsten würde Schumi fast nie 'ne Vollbremsung machen, obwohl
es ständig darum geht, die max. Verzögerung rauszuholen.
„Voll“ (und unkontroliert) auf die Bremse steigen.
Dann blockieren die Räder, aber es gibt keine max. Verzögerung.
Weiter oben wird ja noch indirekt zugegeben, daß beim ABS
die Fahrstabilität priorisiert wird )und eben nicht die
Bremsverzögerung).
Gruß Uwi
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo
Vollbremsung:
Maximale Verzögerung des Autos. Bei einer Vollbremsung ohne
ABS blockieren alle Räder.Maximale Verzögerung wird eben nicht durch blockierende Räder
erreicht.
Ich denke schon.
Aber die ganze Diskussion ist eigentlich ziemlich gekünstelt. Ob ein Blockieren der Räder wirklich die maximale Verzögerung hervorruft oder nicht, hängt extrem empfindlich von
Ich würde sagen, wenn keiner von uns der Lage ist, konkrete Zahlenbeispiele vorzulegen, kommen wir so nicht weiter…Sorry.
Gruß
Oliver
Hallo Jerry,
Zunächst einmal ist es für die Beantwortung Deiner FRage hilfreich, sich die einschlägigen Formeln für beschleinigte Bewegung in den Sinn zu rufen.
s = 0,5 * a * t^2 + v0*t
sowie
v1 = a * t + v0
Dabei ist s die zurückgelegte Strecke, a die Beschleunigung, t die Zeit und v0,v1 die Geschwindigkeiten.
Hierbei interessieren immer die Werte zu Beginn und zum Ende der Betrachtung.
Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen 200 und 100 ist dieselbe wie die zwischen 100 und 0.
Die Beschleunigung (Physiker reden auch beim Abbremsen von Bewschleunigen, verehen sie dann gegegebenfalls mit negativem Vorzeichen), ist, wie ich unten schonmal geschrieben habe, die selbe. Messungen bestätigen das übrigens.
Damit kommst Du wegen v=a*t zu dem Ergebnis, daß du von 200 auf 100 die selbe Zeit brauchst wie von 100 auf 0, aber wegen s=0,5*a*t^2 + v0*t die größere Strecke.
Max
Hallo Moriarty,
vielleicht sollten wir mal ein bischen rechnen.
Um ein 1500kg schweres Auto von 200 km/h auf 100 km/h abzubremsen, muss kinetische Energie von 0.5*1500*(55,56^2-27,78^2) J = 1736kJ in Wärmeenergie umgewandelt werden. 3 malsoviel wie bei einer Bremsung von 100km/h auf 0km/h.
Näherungsweise nehmen wir an, daß die gesamte Energie von den Bremsscheiben aufgenommen wird.
Stahl hat eine spetifische Wärme von 0,47 kj/kgK
Ein normales Auto hat 4 Bremsscheiben, von etwa 13cm Radius und ca. 1 cm Dicke (vorne etwas mehr, hinten etwas weniger).
Macht bei einem Spezifischen Gewicht von 7,9 ein Gewicht der Bremsscheiben von 5,3 kg. Die Bremsbeläge vernachlässigen wir.
Also: 0,47*579/5,3 = 696K
Die Bremsscheiben erwärmen sich also um 696°. Haben sie vor der Bremsung also eine Temperatur von 30°C, haben sie nachher eine von gut 700°C.
Bei Dauerbremstest halten Bremsscheiben problemlos Temperaturen bis über 700°C aus, ohne in der Wirkung nachzulassen.
Man kann also nach dieser Rechnung davon ausgehen, daß Die Bremsleistung nicht wesentlich durch die Wärmekapazität der Bremsscheiben begrenzt ist.
Bei der überschlägigen Rechnung habe ich die Wämreabstrahlung in der kurzen Zeit sowie die Wärmekapazitäten der Bremsanlage außer den Bremsscheiben sowie der Reifen und der Fahrbahn vernachlässigt. Andererseits habe ich die Wärmeleitfähigkeit von Stahl als beliebig groß angenommen. Einflüsse dieser Art können Aspekte einer weitergehenden Betrachtung sein.
Max
Nein
Hallo,
Aber die ganze Diskussion ist eigentlich ziemlich gekünstelt.
Wieso, ca. 30Mio. Fahrzeuge (oder mehr?)fahren auf unseren
Straßen. Jeder Kraftfahrer hat da einige Erfahrungen mit.
Für mich ist die Sache kaum gekünstelt, sondern sehr praxisrelevant.
Ob ein Blockieren der Räder wirklich die maximale Verzögerung
hervorruft oder nicht, hängt extrem empfindlich von
- der Straße
- der Witterung
- den Reifen ab.
Das ist falsch!
Der Bremsweg ist stark anhängig von den genannten Parametern,
aber die Tatsache, daß Gleitreibung geringer ist als Haft-
reibung ist ein geradezu universales physikalisches Grundgesetz.
Ich würde sagen, wenn keiner von uns der Lage ist, konkrete
Zahlenbeispiele vorzulegen, kommen wir so nicht
weiter…Sorry.
Welche Zahlen willst Du den haben? Die Werte für Gleireibung
und Haftreibung zwischen verschidenen Stoffen stehen in langen
Tabellen. Der Effekt wird in der Schule 7.oder 8 Klasse beprochen.
Die Differenz zwischen Gleit- und Haftreibung gibt es bei allen
Straßenbedingungen von trocken bis Glatteis.
Neben dem Bremsproblem hat der Effekt übrigens gleiche Bedeutung
beim Beschleunigen. Wenn man zuviel Gas gibt, drehen die Räder
durch. Dann ist die Beschleunigung merklich schlechter.
Aus diesem Grund wurde die Traktionskontrolle erfunden.
Noch mal der Verweis auf den Rennsport, da wird es sofort als
Fahrfehler deklariert, wenn beim Anfahren und Beschleunigen
die Räder durchdrehen.
Übrigens ist da neben dem Übergang zwischen Haftreibung zur
Gleitreibung noch ein Effekt, der zwischen Reifen und Straße
wirkt. Die Profilstollen verhackeln sich an der rauhen Straßen-
oberfläche, so daß quasi ein Formschluß zwischen Reifen und
Straßenoberfläche entsteht. Beim Durchdrehen geht auch dieser
positive Effekt schlagartig verloren.
doch
Hallo,
Das ist falsch!
Der Bremsweg ist stark anhängig von den genannten Parametern,
aber die Tatsache, daß Gleitreibung geringer ist als Haft-
reibung ist ein geradezu universales physikalisches
Grundgesetz.
Kann ja schon sein, aber beim Bremsen ist außschließlich Gleitreibung im Spiel! Da ist nix mit Haftreibung!!
Und damit hilft dir dein universales Grundgesetz genau 0,Nix.
Welche Zahlen willst Du den haben? Die Werte für Gleireibung
und Haftreibung zwischen verschidenen Stoffen stehen in langen
Tabellen.
Ja, aber nicht für die verschiedenen Parametern aller möglichen Straßen-, Reifen-, Bremsscheibenoberflächen. Ganz davon abgesehen, dass die Haftreibung nicht zum Bremsen beiträgt.
.Der Effekt wird in der Schule 7.oder 8 Klasse
beprochen.
Dann hättest du da mal besser aufpassen sollen, sonst würdest du hier nicht die beiden Effekte durcheinander werfen.
Gruß
Oliver
Kann ja schon sein, aber beim Bremsen ist außschließlich
Gleitreibung im Spiel! Da ist nix mit Haftreibung!!
So einfach ist das nicht. Bei blockierenden Rädern wird die kinetische Energie zwischen Reifen und Straße in Wärme umgewandelt. Bei nicht blockierenden Rädern erfolgt diese Umwandlung in der Bremstrommel. In beiden Fällen handelt es sich tatsächlich um Gleitreibung. Du hast aber nicht bedacht, daß die Bremskraft im zweiten Fall durch eine Erhöhung des Bremsdruckes gesteigert werden kann und daß die maximale Gleitreibung in diesem Fall durch die Haftreibung zwischen Reifen und Straße begrenzt wird, die natürlich größer ist als die entsprechende Gleitreibung.
Stimmt! (owT)
.