Längerer Bremsweg durch mehr Masse?
Hi,
ich stecke mit einem Kollegen in einer Diskussion fest. Es geht darum, ob der Bremsweg bei höherer Zuladung grundsätzlich länger wird, oder nur unter bestimmten Bedingungen.
Meine Behauptung ist:
Der Bremsweg bei einem normalen Fahrzeug (ohne Formel1 mit künstliche Erhöhung der Normalkraft durch Flügel), hängt davon ab, wieviel Kraft der Reifen übertragen kann.
Als Beispiel:
Wir haben einen Reifen, der nur 2500N an Bremskraft übertragen könnte. F(R)=2500 N
Wir gehen jetzt von einem Reibungskoeffizieten von my=1 aus, ebener Strecker, keine dyn. Radlastverteilung, wir bremsen mit 100% vorne.
Die Bremsanlage selbst ist ausreichend dimensioniert und niegt nicht zum Fading.
Bei einem Motorrad mit 350kg Masse könnte ich dann also mit knapp 7,14 m/s^2 verzögern.
F=m*a=350kg*7,14m/s^2=2499N
Wenn das Motorrad nun 500kg Masse hätte, wäre meine Verzögerung nur noch bei 5m/s^2, bis ich den Reifen an seine Grenze bringe.
F=m*a=500kg*5m/s^2=2500N
Im Umkehrschluss folgt für mich daraus: Unter o.g. Bedingungen, die sehr stark idealisiert sind, kann es sein, dass z.B. ein vollbeladenes Auto den gleichen Bremsweg hat, wie ein leeres. Es hängt nur davon ab, ob der Reifen bei höherer Masse noch die Bremskraft übertragen kann. Das Limit der Verzögerung wird bestimmt durch a=my*g
Habe ich irgendwo einen Fehler bei diesen Überlegungen gemacht?
Viele Grüsse
Rob
Beste Antwort im Thema
Na.. du hattest ja 13 Jahre Zeit zum Nachrechnen....
57 Antworten
problem
hallo allerseits,
kann bitte jemand einem nicht-physik-begabten mit einer formel aushelfen...
ich brauche eine formel für den bremsweg eines autos. verändern können muss ich die auflagefläche des autos auf der strasse.
folglich muss die formel wahrscheinlich in abhängigkeit von gewicht, geschwindigkeit, auflagefläche (das material sei zu vernachlässigen) und ebend dem bremsweg sein. (die bremsanlage sei auch zu vernachlässigen)
ist für einen von euch bestimmt kein problem und mir wäre ungemein geholfen!!!
(bitte auch mit erklärung der verwendeten variablen, ich bin nicht vom fach...)
besten dank
Die Auflagefläche und das Gewicht spielt in der vereinfachten Betrachtung(ebene Strecke, keine Materialeffekte) der GLEITREIBUNG (blockierter Reifen) keine Rolle.
Jede Bremsanlage ist ausreichend dimensioniert um die Räder zu blockieren, somit ist diese auch egal.
Für alles andere gibt es keine Formel, erst recht keine einfache. Wesentlich ist beim Bremsen tatsächlich der Reifen, nichts anderes (o.k. die Straße auch, aber die kann ich nicht ändern)
Die S Klasse steht auf Breitreifen da die 2cv Reifen iher Eigenscahften bei dem Gewicht zu stark verändern würden oder auch der Asphalt. Einen geringen effekt hat ein breiterer Reifen, pauschaliesiert kann man das nicht sagen. Ein 2cv auf S-Klasse Reifen würde nicht besser bremsen.
1/2*m*v²= Fr*sb=m*g*mju*sb
sb=0.5*v²/(g*mju)
sb: Bremsweg
m: Masse
v: Geschwindigkeit (m/s, NICHT km/h)
g: Erdbeschleunigung (etwa 10m/s²)
mju: Reibungskoeffiuient
Wie Du seihst ist nur die Geschwindigkleit zu beeinflussen.
Ist aber sehhhhhr vereinfacht. Wofür brauschst Du es denn
Ahh, ein Physikthema nach meinem Geschmack und ich habs verpasst 🙁 😁
Ja, theoretisch ist der Bremsweg gleich. Praktisch hat JoachimJ eigentlich alles gesagt.
Bleibt mir nur noch anzufügen, dass niemand mü mju oder my schreiben muss. Es gibt doch µ 😉
Wer nicht weiß wo: Im Normalfall AltGr + M.
Na der Bereich der Haftreibung ist dann deutlich komplexer, da auch noch Verzahnungseffekte mit dem Untergrund hinzukommen ebenso wie die Flüssigkeitseffekte (adhäsion,...)
Leider lässt sich da wie gesagt kein Formel mehr angeben, da der Untergrund verschieden ist.
Wie ist das bei ABS mit ständigem Übergang von haft zu Gleitreibung?????
Aber datt geht nich mit Strom das ist mir zu komplex,...
mju hat sich bei mir so eingebürgert da das in den Matheprogrammen so verwendet wird, die kennen µ nämlich nicht :-)
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ja, aber....
zunächst mal vielen dank an dich, "fuchs"
ichätte nicht gedacht, dass mir jemand noch am selben tag antwortet, deshalb schau ich erst so spät wieder rein
jedoch muss ich doch nochmal nachhaken.
stell dir ein auto vor, das mit, sagen wir einmal, 100 km/h auf eine wand zurast. nun vollzieht es eine vollbremsung (ABS) und schafft es nicht mehr.
hätte das auto breitere reifen (mehr auflagefläche auf der strasse), so hätten die bremsen mehr kraft auf die strasse (negativ gesehen) übertragen könnnen und das auto wäre früher zum stehen gekommmen, soweit sind wir uns doch abseits jeder formel einig, oder?
also muss es eine formel geben, die mir sagt, wie sich der bremsweg verhält, wenn ich die auflagefläche vergrößere solange gewicht des autos und seine geschwindigkeit gleich bleiben (die bremsanalgen seien strak genung und der unntergrund ebenfalls zu vernachllässigen)
ich schau heute abend nochmal rein, ob du schon wieder eine antwort für mich hast
danke soweit
Re: ja, aber....
Zitat:
Original geschrieben von wisssbegierig
hätte das auto breitere reifen (mehr auflagefläche auf der strasse), so hätten die bremsen mehr kraft auf die strasse (negativ gesehen) übertragen könnnen und das auto wäre früher zum stehen gekommmen, soweit sind wir uns doch abseits jeder formel einig, oder?
Nein, hier irrst du gewaltig.
Die Auflagefläche spielt primär keine Rolle.
Sekundär kommen da ein paar Effekte dazu, wo sie dann doch eine kleine Rolle spielt, zum Beispiel schleift sich ein schmaler Reifen schneller ab, überhitzt schneller etc, alles Faktoren, die letztendlich die Reibungskraft negativ beeinflussen, aber diesen Punkt können wir erst mal vernachlässigen, weil's nicht soo viel ausmacht und es sonst zu kompliziert wird.
Für uns reicht, dass die Auflagefläche (Breite der Reifen) keine Rolle spielt.
hä
wohooo, das ging aber schnell
aber das kann doch eigentllich nicht sein. ein reifen kann doch viel mehr kraft übertragen, wenn er mehr auflagefläche hat....die reibung ist größer
stell dir eine s klasse auf fahrradreifen vor und sag mir dann nochmal, sie hätte (gewicht, geschw etc konstant) einen gleich langen bremsweg wie mit normalen autoreifen!
es muss doch einen unterschied mach (ich bin mir auch bewusst, das sich meinen bremsweg nicht halbieren kannn, wenn ich eine reifengröße größer montiere, aber mir kommt es auf die formel an....)
Re: hä
Zitat:
Original geschrieben von wisssbegierig
stell dir eine s klasse auf fahrradreifen vor und sag mir dann nochmal, sie hätte (gewicht, geschw etc konstant) einen gleich langen bremsweg wie mit normalen autoreifen!
Doch, theoretisch hätte die S-Klasse mit den Fahrradreifen den gleichen Bremsweg (angenommen der Reifen hält die Belastung aus, schleift sich nicht ab und erhitzt sich nicht, kein Dreck auf der Straße etc.).
Je breiter der Reifen, desto größer die Auflagefläche.
ABER: Die Gewichtskraft verteilt sich auch auf eine größere Fläche. D.h. der Auflagedruck ist geringer.
Doppelte Breite=doppelte Auflagefläche, aber halber Druck
->2*0,5=1
Es gleicht sich aus.
Und noch was: Die Reibungskraft ist: FR=µ*FN
Auf Ebener Bahn ist FN=Gewichtskraft.
Die Fläche taucht hier garnicht auf -> sie spielt primär keine Rolle.
Re: Re: hä
Zitat:
Original geschrieben von dsrihk
Die Fläche taucht hier garnicht auf -> sie spielt primär keine Rolle.
Das ist absolut richtig. Allerdings geht es hier um starre Festkörperreibung, ein Autoreifen ist aber alles andere als starr. Daher ist die Modellbildung hier wesentlich komplexer und komplizierter und man kann (soweit ich weiß) keine so einfache Formel aufschreiben. In der Tendenz gilt wohl tatsächlich, dass breitere Reifen besser bremsen - kann aber auch daran liegen, dass sie weicher sind (weil sich der Verschleiß auf mehr Material verteilt) oder sonstwo dran... wäre ne interessante Frage an einen Materialwissenschaftler 😁
Allerdings ist noch ein Trugschluss drin: Bei Breitreifen ist die Auflagefläche bei gleichem Reifendruck zwar breiter, aber dafür kürzer - denn der Druck gibt das Verhältnis Kraft/Fläche an, und die Gewichtskraft ändert sich durch Breitreifen nur minimal, also kann sich bei gleichem Druck und gleicher Kraft auch die Fläche nicht ändern.
Deswegen fährt die Formel 1 mit Reifendrücken (soweit ich weiß) unwesentlich über 1Bar. Nicht im Straßenreifen zur Nachahmung geeignet!
MfG, HeRo
Habe hochinteressiert mitgelesen, auch wenn ich zugegebener Maßen nicht immer folgen konnte 😉
Ich will aber mal ne andere Richtung reinbringen:
Ein Kampfpanzer Leopard 2 A4 hat ein Gefechtsgewicht von 55,1 T!
Der Bremsweg aus 70 km/h beträgt gerademal 35m!
Nicht schlecht für 55 Tonnen, oder 😉
Da der Panzer dank Kette viel mehr Auflagefläche auf der Straße hat, dürfte dieses vermutlich primär für den kurzen Bremsweg verantwortlich sein.
Was meinen die Experten?
Zitat:
Original geschrieben von Higgi
Ein Kampfpanzer Leopard 2 A4 hat ein Gefechtsgewicht von 55,1 T!
Der Bremsweg aus 70 km/h beträgt gerademal 35m!
Gerade mal??
Aus 70km/h steht selbst ein 40-Tonner unter guten Bedingungen nach 20m.
So manch ein Wagen schafft im 35m die Vollbremsung aus 100km/h!
Die Kette ist eher hinderlich auf dem Asphalt, da Eisen-Beton einen schlechten Reibwert hat.
Der Vorteil der Kette liegt vor allem bei lockerem Untergrund, wo sich die Kette gut verhaken kann (das kann sie aufm Asphalt nicht).
Zitat:
Original geschrieben von dsrihk
Die Kette ist eher hinderlich auf dem Asphalt, da Eisen-Beton einen schlechten Reibwert hat.
Der Vorteil der Kette liegt vor allem bei lockerem Untergrund, wo sich die Kette gut verhaken kann (das kann sie aufm Asphalt nicht).
Die Ketten vom Leo2 sind normalerweise mit Gummiplatten belegt. Sonst wäre die Straße sofort kaputt.
ciao
Zitat:
Original geschrieben von Higgi
Ein Kampfpanzer Leopard 2 A4 hat ein Gefechtsgewicht von 55,1 T!
Der Bremsweg aus 70 km/h beträgt gerademal 35m!
wohl eher 1/3, der bremsweg aus v-max (72km/h) ist 10 bis 15m - da hängt definitiv JEDES auto/motorrad/lkw drunter
Da gabs mal einen Test der Autobild, grad ergoogelt:
"Porsche oder Panzer: Wer bremst besser ?
55 gegen 1,5 Tonnen, Auto-Bild (deutsches
Automagazin) hat`s getestet.
Wie schnell ein Leopard II aus voller Fahrt zum Stehen kommt, Auto Bild hat's getestet. Der Leo mußte gegen einen Porsche 911 Turbo antreten, weil der nun mal am besten von allen Serienwagen bremst.
55 Tonnen gegen 1,5 Tonnen - theoretisch war die Sache sonnenklar. Der Leo hat keine Chance. Denkste! Zwar gewann der Porsche den Bremsvergleich aus Tempo 70, aber wirklich nur ganz knapp:
18,4 m Anhalteweg für den Porsche,
20,6 m für den Leo (nur 2,2 m mehr).
Unglaublich: Aus voller Fahrt (72 km/h) kommt der Stahlkoloß also fast ebenso schnell zum Stehen wie der neue Golf (20,3 m) und bremst allemal besser als ein Nissan Terrano (25 m) oder der High-Tech-Laster Actros von Mercedes (30,1 m)."
Bei Gummi kann man leider keine einfache Formel angeben. Tatsache ist das µ nicht konstant ist. Aber wie sich der Wert ändert ist von Reifen zu Reifen unterschiedlich.
Grössere Auflagefläche bringt bessere Formschlusseffekte mit der Strasse und wohl daher die etwas besseren Haftwerte.
Gruß Meik
der wert von mir stammt aus der wikipedia
vielleicht hat autobild bei ihrem bremstest ja das von der s-klassse bekannte brett auf der strasse vergessen 😉