Warum aus 10 km/h mehr schnell ein Unfall wird — das Quadrat in Ekin, in Metern gemessen.
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Einstieg — Warum 10 km/h mehr so viel ausmachen
Zwei Autos fahren nebeneinander, das eine 50 km/h, das andere 60 km/h. Beide bremsen im selben Moment vor einem Hindernis in 30 m Entfernung. Das erste kommt gerade noch zum Stehen. Das zweite trifft das Hindernis — und zwar nicht mit 10 km/h, sondern mit rund 32 km/h.
Der Grund steckt in einer einzigen Formel.
Formel:Ekin = ½ · m · v² — die Geschwindigkeit geht quadratisch ein.
Folge:Schon wenige km/h mehr vergrößern die Bewegungsenergie deutlich.
So lässt sich das Risiko berechnen statt nur vermuten.
Doppelte Geschwindigkeit bedeutet vierfache Energie — und diese Energie muss beim Bremsen oder beim Aufprall vollständig abgebaut werden.
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Erklärung — Anhalteweg, Bremsweg, Aufprallenergie
Zwischen Gefahr und Stillstand liegen zwei Abschnitte, die man streng trennen muss.
Anhalteweg
sAnhalt = sReaktion + sBrems = v · tR + v²2 · a
sAnhalt
Anhalteweg in Metern (m).
tR
Reaktionszeit, etwa 1 s.
a
Bremsverzögerung: trocken etwa 7,5 m/s², bei Nässe eher 5 m/s².
Die beiden Abschnitte hängen ganz unterschiedlich von der Geschwindigkeit ab.
Reaktionsweg:wächst proportional zu v — doppelt so schnell, doppelt so weit.
Bremsweg:wächst quadratisch — doppelt so schnell, viermal so weit.
Herkunft:Der Bremsweg folgt aus der Energiebilanz ½ · m · v² = FBrems · s.
Bei hohem Tempo dominiert der Bremsweg, bei niedrigem der Reaktionsweg.
Die Faustformeln und die Physik dahinter
Größe
Faustformel (v in km/h)
bei 50 km/h
physikalisch
Reaktionsweg
(v : 10) · 3
15 m
v · tR = 13,9 m/s · 1 s = 13,9 m
normaler Bremsweg
(v : 10)²
25 m
enthält einen Sicherheitszuschlag
Bremsweg bei Gefahrenbremsung
(v : 10)² : 2
12,5 m
v² : (2 · a) = 192,9 : 15 = 12,9 m
Die Faustformeln sind kein Ersatz für die Physik, sondern ihre Kurzfassung.
Gefahrenbremsung:Die Faustformel trifft den physikalischen Wert fast genau.
Sie ist die Energiebilanz in einer Form, die man im Kopf rechnen kann.
Der Vergleich, der hängen bleibt
Aufprall als Sturz aus Höhe
h = v²2 · g
h
gleichwertige Fallhöhe in Metern (m).
v
Aufprallgeschwindigkeit in Metern je Sekunde (m/s).
g
Fallbeschleunigung, rund 9,81 m/s².
Die Formel folgt aus ½ · m · v² = m · g · h — die Masse kürzt sich heraus.
50 km/h:entspricht einem Sturz aus 9,8 m, also dem dritten Stockwerk.
100 km/h:entspricht einem Sturz aus 39,3 m, etwa dem 13. Stock.
Der Vergleich gilt für jedes Fahrzeug und jede Person gleichermaßen.
Schritt für Schritt: Anhalteweg bei 100 km/h
Stufe 1 · vollständig vorgerechnet
Gegeben: v = 100 km/h, tR = 1,0 s, a = 7,5 m/s²
1Umrechnen.v = 100 : 3,6 = 27,8 m/s
2Reaktionsweg.sR = 27,8 m/s · 1,0 s = 27,8 m
3Bremsweg aus der Energiebilanz.sB = v² : (2 · a) = 771,6 : 15 = 51,4 m
4Antwortsatz. Der Anhalteweg beträgt rund 79 m — fast die Länge eines Fußballfelds.
Stufe 2 · ein Schritt fehlt
Wie groß ist der Anhalteweg bei 50 km/h unter denselben Bedingungen?
1Ansatz. Dieselben drei Schritte, nur mit v = 13,9 m/s.sR = 13,9 m · sB = 192,9 : 15 = …
2Ergebnis und Vergleich — selbst ergänzen.Lösung anzeigen
sB = 12,9 m, also sAnhalt ≈ 26,8 m. Bei halber Geschwindigkeit ist der Anhalteweg nicht halb so lang, sondern nur etwa ein Drittel — weil der Bremsweg quadratisch eingeht.
Stufe 3 · nur der Ansatz
Bei 30 m Sichtweite: Mit welcher Geschwindigkeit trifft ein Wagen ein Hindernis, wenn er mit 60 km/h startet?
1Ansatz. Auf der Bremsstrecke d − sR wird nur ein Teil der Bewegungsenergie abgebaut. Rest: vRest = √(v² − 2 · a · (d − sR)).
Lösung anzeigen
v = 16,7 m/s, sR = 16,7 m, Bremsstrecke 13,3 m. vRest = √(278,9 − 199,5) = √79,4 ≈ 8,9 m/s ≈ 32 km/h. Mit einer Reaktionszeit von 1,0 s trifft der Wagen also noch mit rund 32 km/h auf — während der Wagen mit 50 km/h bereits steht.
Interaktiv: Zwei Wagen, ein Hindernis
Wagen A und Wagen B fahren gleichzeitig los, reagieren gleich schnell und bremsen gleich stark (7,5 m/s²) — nur ihr Tempo ist verschieden. Der orange Balken ist der Reaktionsweg, der blaue der Bremsweg; wo der Balken über das Hindernis hinausragt, kracht es.
Zwei Wagen, ein Hindernis
Halte fest: Zehn km/h mehr verlängern nicht nur den Reaktionsweg ein wenig, sondern den Bremsweg im Quadrat — und der Wagen, der bei 50 km/h gerade noch steht, trifft bei 60 km/h mit rund 32 km/h auf, weil die zusätzliche Bewegungsenergie auf derselben Strecke nicht mehr abgebaut werden kann.
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Hinweise — Worauf du achten solltest
Drei Stolperstellen
Hinweis
Bremsweg ist nicht Anhalteweg
Der Anhalteweg enthält zusätzlich den Reaktionsweg. Wer das verwechselt, unterschätzt die Strecke deutlich.
Hinweis
km/h zuerst umrechnen
Alle Formeln arbeiten mit m/s. Teile durch 3,6, sonst stimmt kein Ergebnis.
Hinweis
Restgeschwindigkeit ist keine Differenz
60 statt 50 km/h heißt nicht 10 km/h Aufprall, sondern rund 32 km/h.