 |
Bitte beachten Sie: Diese Version des GeoGebra Wikis steht nur noch als Archiv zur Verfügung und kann nicht mehr verändert werden. Falls Sie Ihre GeoGebra Konstruktionen mit anderen Benutzern teilen wollen, können Sie hierfür unser Projekt GeoGebraTube verwenden. Sie sind auch eingeladen, uns bei der Verbesserung unseres neuen Wiki zu helfen. Falls Sie Fragen oder Vorschläge haben, können Sie uns mit einer E-Mail a webmaster@geogebra.org erreichen. |
Verkehrsphysik
Verkehrssituationen können näherungsweise entweder mit Hilfe des Modells von der gleichförmigen Bewegung, mit dem Modell der gleichmäßig beschleunigten Bewegung oder mit dem Modell der Kreisbewegung beschrieben werden. Dann lassen sich Aussagen über den Hergang von Verkehrsbewegungen ganz gut abschätzen...
Inhaltsverzeichnis |
Gleichförmige Bewegung
Zeitgewinn durch überhöhte Geschwindigkeit?
"Tempo 160 auf Autobahnen" wird zur Zeit intensiv diskutiert... Kann man auf einer Strecke von 12 km einen nennenswerten Zeitgewinn erzielen, wenn man statt 130 km/h 160 km/h fährt? Untersuche dies und andere Fragen!
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
Eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung liegt näherungsweise vor, wenn ein Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird.
Bremsweg
Der Bremsweg hängt vom Quadrat der Geschwindigkeit, v² des Fahrzeuges, und von der Beschaffenheit von Fahrbahn, Bereifung und Bremsanlage ab.
Vorbremsstrecke
Zwischen dem Auftreten eines Hindernisses und der Reaktion des Fahrers / der Fahrerin vergeht eine bestimmte Zeitspanne (Reaktionszeit, "Schrecksekunde"). In dieser Zeit legt das Fahrzeug eine bestimmte Wegstrecke, die Vorbremsstrecke zurück. Sie hängt wesentlich von der Fahrgeschwindigkeit, den Sichtverhältnissen und von der Konzentration des Fahrzeuglenkers / der Fahrzeuglenkerin ab.
Anmerkung: Genau genommen legt das Fahrzeug auch noch eine bestimmte Wegstrecke während der Zeitspanne zurück, die zwischen dem Betätigen der Bremse und dem Ansprechen des Bremssystems vergeht. Diese Wegstrecke wird häufig in die Vorbremsstrecke mit eingerechnet.
Anhalteweg
Der Anhalteweg setzt sich aus der Vorbremsstrecke, die das Fahrzeug während der so genannten "Schrecksekunde" nahezu gleichförmig zurücklegt, und aus der eigentlichen Bremsstrecke, in der das Fahrzeug annähernd gleichmäßig abgebremst wird, zusammen.
Mathematisch gesehen liegt eine stückweise definierte Funktion vor: Während der "Schrecksekunde" bleibt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nahezu konstant, während des eigentlichen Bremsvorganges nimmt sie nach einer Wurzelfunktion ab.
- anhalteweg.html (Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit vom zurückgelegten Weg)
- anhalteweg - Worksheet
Bremsvorgang
Kommt ein Fahrzeug noch rechtzeitig zum Stehen, wenn sich ein Hindernis auf der Straße befindet? Wie groß ist eventuell die Restgeschwindigkeit?
Bremsen oder Weiterfahren?
Du fährst mit 50 km/h auf eine Ampel zu, als diese auf Gelb schaltet. Wie reagierst du? Weiterfahren oder bremsen? Das hängt natürlich davon ab, wie weit du noch entfernt bist.
Überholvorgang
Untersuche die Abhängigkeit des Überholweges von verschiedenen Parametern
Überhol-Vorgang II
Kann ein Überholvorgang gefahrlos vorgenommen werden ? Eine Beispiel-Aufgabe aus Leifi-Physik ( http://www.leifiphysik.de/web_ph11/musteraufgaben/01_lin_bewe/gefahr/gefahr.htm ) wird veranschaulicht. Die Aufgabe: Auf einer zweispurigen Landstraße fährt ein 19 m langer Lastzug mit der Geschwindigkeit v1 = 72 km/h. Ein 5,0 m langer PKW (A) mit der Geschwindigkeit v2 = 100 km/h nähert sich von hinten und setzt 21 m hinter dem LKW zum Überholen an, obwohl gerade ein entgegenkommender PKW (B) aus der nächsten Kurve in Sicht kommt. Dieser Wagen ist zwar zu dem Zeitpunkt, an dem A ausschert, noch 450 m entfernt, aber B fährt mit 108 km/h. Damit der LKW nicht in Schwierigkeiten kommt, sollte der überholende PKW erst dann wieder auf die rechte Straßenseite fahren, wenn sein Heck mindestens 15 m vor dem LKW ist. Geht das Überholen gut oder werden am Ende heftige Bremsmanöver nötig, die vielleicht zum Unfall führen? Versuchen Sie eine rechnerische und eine grafische Lösung!
Rotation
Kurvenfahrt
Wie rasch kann eine Kurve gerade noch durchfahren werden, ohne dass das Fahrzeug rutscht? Diese maximale Geschwindigkeit hängt vom Kurvenradius, von der Fahrbahnbeschaffenheit (und vom technischen Zustand des Fahrzeugs) und vom Neigungswinkel der Straße ab...
