MOTORISIERT ZWISCHEN
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16 Messen der Beschleunigung Wenn das Moped anfährt, zeigt der Tachometer eine wachsende Geschwindigkeit an. Dieses Wachsen der Geschwindigkeit nennt man Beschleunigung. Die Beschleunigung ist ein ebenso wichtiger Maßstab zum Vergleich der Leistungsfähigkeit von Mopeds, Motorrädern und Autos, wie die Höchstgeschwindigkeit. Ein einfacher Versuch: Es wird eine Strecke abgesteckt, die so kurz ist, da(3 keines der zu vergleichenden Mopeds am Ende seine Höchstgeschwindigkeit erreicht. Die Zeit, die das Moped vom Start bis zum Erreichen des Endpunktes der Me(3strecke braucht, ist ein Mal3 für die Beschleunigung. Je weniger Zeit es benötigt, desto höher ist die Beschleunigung. Die gestoppten Zeiten können aber vorerst nur zum Vergleich der getesteten Fahrzeuge untereinander dienen. Die Zeit für eine bestimmte Strecke ist nur ein relativer Maßstab für die Beschleunigung. Um daraus einen Wert zu erhalten, den man mit anderen, nicht getesteten Fahrzeugen erreichen kann (oder auch mit Werksangaben) , ist eine Umrechnung notwendig. Überlegung: Beschleunigung ist physikalisch gesehen eine Geschwindigkeitsänderung in einer bestimmten Zeit. s Die Geschwindigkeit ist Weg durch Zeit: v = t Die Beschleunigung als Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit ist also: Geschwindigkeit Beschleunigung Ve - Va a = ------- mit t a = Beschleunigung (engl. accelleration) Ve Va = Geschwindigkeit am Anfang Ve = Geschwindigkeit am Ende Vi Zeit t = Beschleunigungszeit Die Beschleunigung wird gemessen in Meter durch Sekundenquadrat: Sa Se m Va - Ve t a te sec m a = -------- = --------------- = = t t sec sec· Da die Mopeds aus dem Stand gestartet wurden, ist die Anfangsgeschwindigkeit Va = o. Die Endgeschwindigkeit Ve kann am Ende der Teststrecke am Tacho abgelesen werden. Die für die Teststrecke benötigte Zeit wurde von einem zweiten Schüler gestoppt. Diese Werte werden in die Formel eingesetzt: Ve - 0 a = --------t •
Diese Art der Mepmethode ist aber eventuell ungenau, weil meist der Tacho nicht stimmt. Wegen dieser Ungenauigkeit der Endgeschwindigkeitsbestimmung Ve sollten die so gewonnenen Messungen mit der folgenden Methode der Beschleunigungsbestimmung überprüft werden. Dazu eine kleine Uberlegung: Zwischen der Geschwindigkeit Va = 0 und der Geschwindigkeit am Ende der Teststrecke hat das Moped die Teststrecke in einer bestimmten Zeit passiert. Damit kann man für diese Strecke eine Durchschnittsgeschwindigkeit v' errechnen. 17 v' = Teststrecke durch gestoppte Zeit Diese Durchschnittsgeschwindigkeit hat das Moped irgendwann zwischen seiner Anfangsgeschwindigkeit 0 und seiner gesuchten Endgeschwindigkeit Ve gehabt. Wenn die Beschleunigungsstrecke kurz genug ist, so dap die Geschwindigkeit am Streckenende noch weit unter der Höchstgeschwindigkeit der Maschine liegt, dann kann man vereinfachend von einer gradlinigen Beschleunigung ausgehen und annehmen, dap die errechnete Durchschnittsgeschwindigkeit v' gerade zur Hälfte der Mepzeit (und der Mepstrecke) erreicht wurde. Danach ist dann die Endgeschwindigkeit Ve das doppelte der Geschwindigkeit v'. Jetzt kann man in die Formel einsetzen: Ve - Va Ve a = -------- = (weil Va =0) t t Ve 2v' Ve = 2v' und somit a = = t t Berechnungsbeispiel : Weg: 200m, gestoppte Zeit: 20 sek. Die Durchschnittsgeschwindigkeit v' = Weg : Zeit ergibt sich damit zu v' = 10 m/s 2v' Nach obiger Formel a = t ist 20 m/sec a = --------- = 2 m/sec' 10 sec Beispiele für Beschleunigungswerte -
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Diese Art der Mepmethode ist aber eventuell ungenau, weil meist der Tacho<br />
nicht stimmt. Wegen dieser Ungenauigkeit der Endgeschwindigkeitsbestimmung<br />
Ve sollten die so gewonnenen Messungen mit der folgenden Methode<br />
der Beschleunigungsbestimmung überprüft werden.<br />
Dazu eine kleine Uberlegung:<br />
Zwischen der Geschwindigkeit Va = 0 und der Geschwindigkeit am Ende der<br />
Teststrecke hat das Moped die Teststrecke in einer bestimmten Zeit passiert.<br />
Damit kann man für diese Strecke eine Durchschnittsgeschwindigkeit<br />
v' errechnen.<br />
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v' = Teststrecke durch gestoppte Zeit<br />
Diese Durchschnittsgeschwindigkeit hat das Moped irgendwann zwischen<br />
seiner Anfangsgeschwindigkeit 0 und seiner gesuchten Endgeschwindigkeit<br />
Ve gehabt. Wenn die Beschleunigungsstrecke kurz genug ist, so dap die<br />
Geschwindigkeit am Streckenende noch weit unter der Höchstgeschwindigkeit<br />
der Maschine liegt, dann kann man vereinfachend von einer gradlinigen<br />
Beschleunigung ausgehen und annehmen, dap die errechnete Durchschnittsgeschwindigkeit<br />
v' gerade zur Hälfte der Mepzeit (und der Mepstrecke)<br />
erreicht wurde.<br />
Danach ist dann die Endgeschwindigkeit Ve das doppelte der Geschwindigkeit<br />
v'. Jetzt kann man in die Formel einsetzen:<br />
Ve - Va Ve<br />
a = -------- = (weil Va =0)<br />
t t<br />
Ve 2v'<br />
Ve = 2v' und somit a = =<br />
t t<br />
Berechnungsbeispiel : Weg: 200m, gestoppte Zeit: 20 sek.<br />
Die Durchschnittsgeschwindigkeit v' = Weg : Zeit ergibt sich damit zu<br />
v' = 10 m/s<br />
2v'<br />
Nach obiger Formel a =<br />
t<br />
ist<br />
20 m/sec<br />
a = --------- = 2 m/sec'<br />
10 sec<br />
Beispiele für Beschleunigungswerte<br />
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