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Übungen: Sicherheitsmaßnahmen

Zehn Aufgaben in zehn Formen — Wirkprinzipien, Kräfte und der Aufbau eines Werturteils.

Zum NachschlagenZurück zur ErklärungWirkprinzipien, Bewertungskriterien und der Kraftrechner zum Nachlesen.
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1

Stimmt das?

AFB I

Entscheide bei jeder Aussage, ob sie zur Wirkung von Schutzsystemen passt.

Tippe auf „Stimmt“ oder „Stimmt nicht“. Danach erscheint die Begründung.
Aussage 1 von 6

Drei stimmen, drei nicht. Die wichtigste Einsicht steckt in Aussage 2: Schutzsysteme ändern nichts an der Energie, nur am Weg.
Frage dich: Wird hier die Energie verändert oder nur die Strecke?
2

Aktiv oder passiv?

AFB I

Ordne jede Maßnahme der richtigen Gruppe zu.

Ziehe die Karten in das passende Fach.
1passive Sicherheit
2aktive Sicherheit
Die Prüffrage lautet: Soll die Maßnahme den Unfall verhindern (aktiv) oder seine Folgen mildern (passiv)?
Vier Karten sind passiv, drei aktiv.
3

Die Kraft berechnen

AFB I

Ein Insasse (75 kg) prallt aus 50 km/h auf. Der Verformungsweg beträgt 0,70 m. Wie groß ist die mittlere Kraft in kN?

Zahl eintragen — Enter prüft direkt.
v = 13,9 m/s, Ekin = ½ · 75 · 13,9² ≈ 7234 J, also F = 7234 : 0,70 ≈ 10 300 N = 10,3 kN.
Erst v in m/s, dann Ekin, dann durch den Verformungsweg teilen.
4

Mit und ohne Schutz

AFB II

Derselbe Insasse (75 kg), derselbe Aufprall aus 50 km/h. Vergleiche drei Verformungswege.

Alle drei Felder in Kilonewton ausfüllen, dann gemeinsam prüfen.

s = 0,05 m: F = kN    s = 0,30 m: F = kN    s = 0,70 m: F = kN

Immer dieselbe Energie von 7234 J, nur der Nenner ändert sich. Von 5 cm auf 70 cm sinkt die Kraft auf ein Vierzehntel — ohne dass ein einziges Joule weniger abgebaut werden müsste.
Ekin bleibt in allen drei Fällen gleich; teile jeweils durch s.
5

Wie ändert sich die Kraft?

AFB II

Wie verändert sich die mittlere Kraft auf den Insassen?

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = ein Viertel, 2 = die Hälfte, 3 = bleibt gleich, 4 = das Doppelte, 5 = das Vierfache.
1 = ein Viertel5 = das Vierfache
Der Verformungsweg wird verdoppelt, die Geschwindigkeit bleibt gleich.
Der Verformungsweg wird vervierfacht, die Geschwindigkeit bleibt gleich.
Die Aufprallgeschwindigkeit wird verdoppelt, der Verformungsweg bleibt gleich.
Die Geschwindigkeit wird verdoppelt und der Verformungsweg ebenfalls.
In F = m · v² : (2 · s) steht v im Quadrat im Zähler und s einfach im Nenner. Deshalb wiegt eine Verdopplung der Geschwindigkeit viermal so schwer wie eine Verdopplung des Verformungswegs sie ausgleicht.
Schau in der Formel nach, welche Größe im Zähler steht und welche im Nenner.
6

Wirkprinzip zuordnen

AFB II

Ordne jeder Maßnahme ihr physikalisches Wirkprinzip zu.

Frage dich: Wird hier der Weg verlängert oder die Energie verkleinert?
7

Der Merktext

AFB II

Setze die passenden Begriffe ein.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken.

Schutzsysteme verkleinern nicht die Energie, sondern verlängern den . Nach F = E : s sinkt dadurch die mittlere . Gurt, Airbag und Knautschzone gehören zur Sicherheit, ABS und Tempolimit zur Sicherheit. Ein Werturteil über eine Maßnahme braucht offengelegte .

Physik, Einteilung und Bewertungsmethode — das ganze Unterkapitel in einem Absatz.
Zwei Lücken betreffen die Physik, zwei die Einteilung, eine die Bewertung.
8

Was gehört in ein Werturteil?

AFB II

Welche Bestandteile gehören zu einer fachlich vollständigen Bewertung?

Mehrere Antworten sind richtig.
Vier Bestandteile sind richtig, und ihre Reihenfolge ist ebenfalls festgelegt: erst die Fakten, dann die Kriterien, dann die Abwägung, zuletzt das Urteil.
Ein Werturteil unterscheidet sich von einer Meinung genau durch zwei Dinge: Kriterien und Begründung.
9

Fehlersuche in einer Bewertung

AFB III

Ein Text bewertet die Knautschzone. Klicke genau die falschen Zeilen an.

Klicke genau die falschen Zeilen an.
Drei Fehler: eine falsche physikalische Aussage, ein falscher Faktor und ein Urteil ohne Kriterien.
Prüfe getrennt: Physik, Rechnung, Methode.
10

Den Term angeben

AFB III

Gib einen Term für die mittlere Kraft F beim Aufprall an, in dem nur m, v und s vorkommen.

Gib den Term ein. Schreibe * für mal, / für geteilt und ^2 für hoch zwei.
Aus F · s = ½ · m · v² folgt F = m · v² : (2 · s). Derselbe Term wie beim Bremsweg — nur nach einer anderen Größe aufgelöst. An ihm liest man alle Aussagen dieses Unterkapitels direkt ab.
Setze die Arbeit der Bremskraft gleich der Bewegungsenergie.
Die Klammer im Nenner nicht vergessen: /(2*s).