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Kurvenkraft


Kurvenfahrt bei zu hoher Geschwindigkeit Ein Auto kann eine Kurvenfahrt nicht aufrecht erhalten, wenn die zum Kreismittelpunkt gerichtete "Kurvenkraft" nicht groß genug ist. In diesem Fall rutscht das Auto tangential aus der Kreisbahn. Die Kurvenkraft ist zum Mittelpunkt des Kreises hin gerichtet, deshalb spricht man von einer Radialkraft.
Welche Winkelgeschwindigkeit bei gegebener Radialkraft? Mit einem Spielzeug-Luftkissenboot wird im Studio eine Formel für die Radialkraft ermittelt. In mehreren Versuchsreihen wird die Masse m des Boots, der Bahnradius r oder die Winkelgeschwindigkeit variiert und dazu die Kraft Fr gemessen, die nötig ist, um das Boot auf der Kreisbahn zu halten.
Herleitung der Formel Das Ergebnis lautet: Fr ist proportional zum Radius, zur Masse und zum Quadrat der Winkelgeschwindigkeit. Bei der Kreisfahrt eines Pkw wird die maximale Radialkraft durch die Haftkraft zwischen den Gummiflächen der Räder und dem Bodenbelag vorgegeben. Ebenso sind die Masse und der Radius eine feste Größe. Damit kann die maximale Winkelgeschwindigkeit und als Konsequenz die maximale Bahngeschwindigkeit ermittelt werden.