PHYSIK compact - Basiswissen 5

Kurvenfahrt

Fachbezug

Lernziele

Kreisbahn, Zentripetalkraft. Haftreibung.

Verkehrsphysik: Ob ein Fahrzeug eine Kurve ohne zu rutschen (gerade noch) durchfahren kann, hängt vom Kurvenradius, von der Fahrbahnbeschaffenheit (und Straßenneigung) und von der Geschwindigkeit ab.

Aufgabe

Untersuche im folgenden Diagramm, wie diese maximale Geschwindigkeit von der Haftreibung, von der Straßenneigung und vom Kurvenradius (horizontale Achse) abhängt!

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Beim Durchfahren einer Kurve muss die Zentripetalkraft auf das Fahrzeug berücksichtigt werden: Die Haftreibung des Reifengummis auf der Fahrbahn erlaubt eine bestimmte maximale Zentripetalkraft: Aus dieser kann schließlich die maximale Geschwindigkeit bestimmt werden, mit der die Kurve gerade noch ohne zur rutschen durchfahren werden kann.

Diese maximale Geschwindigkeit hängt ganz wesentlich vom Kurvenradius und von der Beschaffenheit der Fahrbahn (und des Reifens) ab.

Durch eine Neigung der Straße wirkt die Gewichtskraft teilweise als Zentripetalkraft - die Kurve kann dann etwas rascher durchfahren werden (achte auf realistische Neigungswinkel!).

Aktivitäten

  1. Wähle ein horizontales Straßenstück (Neigungswinkel 0°) und bestimme zu verschiedenen Radien die maximale Geschwindigkeit!
  2. Wie verändert sich diese Geschwindigkeit bei gleichbleibendem Kurvenradius und Straßenneigung, wenn die Haftreibungszahl verkleinert oder vergrößert wird?

Weblinks