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Aufgabe:

Ein PKW fährt mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h. Der Fahrer bemerkt in 65m Entfernung ein Hindernis und bremst nach einer Reaktionszeit von 0,8 sec mit einer negativen Beschleunigung von -6,0 m/s2 ab. Kommt das Fahrzeug rechtzeitig zum Stillstand?


Problem/Ansatz:

Ich verstehe nicht, wie ich diese Aufgabe lösen soll.

LG Greta :)

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3 Antworten

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Ein PKW fährt mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h. Der Fahrer bemerkt in 65m Entfernung ein Hindernis und bremst nach einer Reaktionszeit von 0,8 sec mit einer negativen Beschleunigung von -6,0 m/s2 ab. Kommt das Fahrzeug rechtzeitig zum Stillstand?

Zuerst einmal alles in dieselben Einheiten
80 km / h = 80 * 1000 m / 3600 sec
v = 22.222 m / sec
Damit fährt das Auto 0.8 sec ( Reaktiosnzeit )
22.222 * 0.8 = 17.777 m
65 m - 17.777 = 47.222 m

Dem Auto steht ein Bremsweg von 47.222 m zur
Verfügung.

Das Beschleunigen und Abbremsen sind gegenteilige
Vorgänge für die aber dieselben Formeln gelten.

Es kann auch gefragt werden : wie lange muß das Auto mit einer Beschleunigung von 6 m/s^2 beschleunigen
um auf v = 22.222 m / sec zu kommen

v = a * t
22.222 m / sec = 6 m/s^2  * t
t = 3.7 sec

welcher Weg wird zurückgelegt
s = 1/2 * 6 * 3.7 ^2
s = 41.07 m

Fürs Bremsen gilt :
Nach 41.07 m kommt das Auto zum Stillstand.
Die vorhandene Strecke von 47.222 m reicht aus.

Avatar von 123 k 🚀

Gut gebremst, Georg! :)

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Berechne zuerst die Länge des "Reaktionswegs", also die Strecke, welche der nach wie vor mit 80 km/h fahrende Wagen in den 0.8 Sekunden zurücklegt, bis die eigentliche Bremsung beginnt. Vergleiche dann die verbleibende Reststrecke mit dem "Bremsweg" während der eigentlichen Bremsphase. Für die Länge dieses Bremsweges bei gegebener konstanter Bremsbeschleunigung a und Anfangsgeschwindigkeit v0 liegen dir bestimmt auch die notwendigen Formeln vor.

Avatar von 3,9 k

Erstmal Dankeschön für die Antwort, jedoch bin ich immer noch ein wenig verwirrt.

Um den Reaktionsweg zu berechnen, dividiere ich doch die 80 km/h durch 10 und multipliziere sie mit 3, richtig? Das wären dann 24. Die verbleibende Reststrecke wäre dann 41 m.

Um dann aber den zweiten Bremsweg zu berechnen, bräuchte ich ja a, also -6,0 und v. Müsste v dann 0 sein oder 80? Und wenn, muss ich dann t=v/a rechnen? Weil das ist die einzige Formel die ich habe.

Zusammengefasst, blicke ich bei der Aufgabe noch nicht so wirklich durch...

Der Reaktionsweg berechnet sich als v0*t(react) = 80km/h * 0.8s . Für die Rechnung muss man aber zuerst mal die Geschwindigkeit auf die Maßeinheit m/s umrechnen.

In der Bremsphase muss der Wagen von der Anfangsgeschwindigkeit v0 auf null abgebremst werden. Die dafür erforderliche Zeitdauer t(brems) berechnet man als  t(brems) = v0 / a .

Der innert dieser Zeitdauer zurückgelegte Bremsweg ist dann

s(brems) = (a/2) * [t(brems)]^2

Vielen Dank! Jetzt macht es Sinn.

Nach meiner Rechnung bleiben am Schluss noch etwa 6 Meter vor dem Hindernis - also noch einmal Schwein gehabt ...

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Aloha :)

Der Bremsweg \(s\) folgt bei konstanter Verzögerung \(a=6\,\frac{\mathrm m}{\mathrm s^2}\) dem Weg-Zeit-Gesetz:$$\left.s=\frac{1}{2}\,at^2\quad\right|\quad\cdot a$$$$\left.sa=\frac{1}{2}\,a^2t^2=\frac{1}{2}(at)^2\quad\right|\quad v=at$$$$\left.sa=\frac{1}{2}\,v^2\quad\right|\quad:a$$$$s=\frac{v^2}{2a}=\frac{\left(80\,\frac{\mathrm{km}}{\mathrm h}\right)^2}{2\cdot6\,\frac{\mathrm m}{\mathrm s^2}}=\frac{\left(80\,\frac{1000\,\mathrm{m}}{3600\,\mathrm s}\right)^2}{12\,\frac{\mathrm m}{\mathrm s^2}}=\frac{\left(\frac{80}{3,6}\right)^2\,\frac{\mathrm{m}^2}{\mathrm s^2}}{12\,\frac{\mathrm m}{\mathrm s^2}}\approx41,15\,\mathrm m$$

Bevor der Fahrer bremst, vergehen allerdings \(0,8\,\mathrm s\) Reaktionszeit, während der der Wagen mit \(80\,\frac{\mathrm{km}}{\mathrm h}\) weiterfährt. Der dabei zurückgelegte Reaktionsweg ist:

$$r=v\cdot t=80\,\frac{\mathrm{km}}{\mathrm h}\cdot0,8\,\mathrm s=80\,\frac{1000\,\mathrm{m}}{3600\,\mathrm s}\cdot0,8\,\mathrm s=17,78\,\mathrm m$$

Vom Erkennen des Hindernisses bis zum Stillstand fährt der Wagen noch$$41,15\,\mathrm m+17,78\,\mathrm m=58,93\,\mathrm m\quad<\quad65\,\mathrm m\quad\checkmark$$Der Wagen kommt etwa \(6\,\mathrm m\) vor dem Hinternis zum Stehen.

Avatar von 152 k 🚀

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