8.1 Bremsen
Bremsweg und Anhalteweg
Der Anhalteweg setzt sich zusammen aus derm Weg, den man in der Schrecksekunde zurücklegt und dem Weg, den das Auto für den Bremsvorgang braucht.
Schrecksekunde
Das Wort "Schrecksekunde" deutet an, dass es etwa eine Sekunde dauert, bis man in der Lage ist, auf ein plötzlich eintretendes Erreignis zu regieren. Das kommt vielen als völlig übertrieben vor, da sie - an Hand von Experimenten nachweisbar - schneller reagieren können. Dabei wird aber in der Regel übersehen, dass man zwischen einem zu erwartenden plötzlichen Ereignis und einem wirklich völlig unerwarteten Ereignis unterscheiden muss. Wenn nach einer Stunde problemfreier Fahrt plötzlich und unerwartet ein Auto vor Ihnen eine Vollbermsung macht, dann ist es durchaus normal, dass die Reaktionszeit etwa eine Sekunde beträgt.
Auf den Internetseiten des ADAC heißt es bei der Definition des Anhalteweges:
Vereinfacht dargestellt, gehört zum Anhalteweg der zurückgelegte Weg während der Zeit, die der Fahrer braucht, um zu reagieren. Das dauert etwa 0,8 bis 1,2 Sekunden. Dazu kommen der Weg, bis die Bremsen vollständig greifen (ca. 0,2 Sekunden), und die Strecke, die das Fahrzeug noch zurücklegt, während die Bremse bereits wirkt – der echte Bremsweg.
Reaktionsweg - der Weg in der Schrecksekunde
Wenn man völlig unvorbereitet - eventuell nach einer schon längeren Fahrt - plötzlich von einem Verkehrshindernis überrascht wird, dann kann es schon mal eine Sekunde dauern, bis eine Reaktion erfolgt.
Wenn eine Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde angegeben wird, dann ist das Berechnen des Weges in der Schrecksekunde besonders einfach: Sind Sie mit 
unterwegs, dann fahren Sie eben genau 30 Meter in der Schrecksekunde. Also "Schreck-Weg"=30m.
Als Gleichung heißt das natürlich 
Der Bremsweg
Bremswege lassen sich mit den Gleichungen der Kinetik berechnen, aber eine elegantere Herangehensweise ist die Betrachtung der Energien:
Für die Berechnung eines Bremsweges - der ja im Notfall möglichst kurz sein soll - wird hier das Bremsen mit blockierten Reifen herangezogen. Das Auto rutscht auf den blockierten Reifen über die Straße. In der Praxis haben viele Autos heute ein sogenanntes ABS-System, das verhindert, dass die Reifen blockieren. Dieses führt aber nicht zu einem kürzeren Bremsweg, es sorgt nur dafür, dass das Auto während des Bremsvorganges möglichst lenkbar bleibt. Denn Lenken ist unmöglich, wenn die Reifen über den Asphalt gleiten .
Vollbremsung auf horizontaler Ebene - Berechnung mit Hilfe der Kinetik
Siehe "4 Kinetik:4.4.2 Bremsen"
Vollbremsung auf horizontaler Ebene - Berechnung mit Hilfe der Energien
Vor Beginn des Bremsvorganges hat ein Auto nur kinetische Energie. Bei einer Vollbremsung wird diese Energie durch die Reibungsarbeit, die die Reifen auf dem Asphalt ausführen, verbraucht. Bei einer Vollbremsung wird die gesamte kinetische Energie in Wärme umgewandelt, die durch die Reibung entsteht. Also kann die Gleichung auf gestellt werden:
Die Reibungsarbeit berechnet sich aus Reibungskraft 
mal Bremsweg 
:
mit 
wenn auf horizontaler Strecke gebremst wird..
Also gilt für eine Vollbremsung
umgestellt zum Bremsweg heißt das also
Bremsen am Hang
Den Hang hinauf:
Wenn ein Fahrzeug bergauf bremst, dann wird die anfängliche kinetische Energie nicht nur durh die Reibung in Wärme umgewandelt, sondern auch in potentielle Energie:
Wenn das Fahrzeug am Ende die Höhe 
erreicht, dann hat es die potentielle Energie 
gewonnen.
Die Höhe 
lässt sich in den Bremsweg umrechnen, wenn der Steigungswinkel 
bekannt ist: 
Die kinetische Energie des Autos wird bergauf also in die Wäremeenergie aus der Reibungsarbeit und in potentielle Energie umgewandelt:
also
Hier lassen sich gleich mehrere Variablen ausklammern: 
Aufgelöst nach dem Bremsweg erhalten wir:
Den Hang hinab:
Die kinetische Energie und die potentielle Energie des Autos werden bergab in die Wäremeenergie aus der Reibungsarbeit umgewandelt:
also
Wird diese Gleichung zum Bremsweg 
aufgelöst, ergibt sich:
Aufgaben
Überprüfen Sie folgende Faustformeln:
Faustformel "Reaktionsweg"
Tacho durch zehn und dann mal drei.
Überprüfen Sie diese Regel mit einer Rechnung und diskutieren Sie, ob diese Regel durch die Physik begründet ist.
Faustformel "Abstand halten"
Tacho durch zwei
Überprüfen Sie diese Regel mit einer Rechnung und diskutieren Sie, ob diese Regel durch die Physik begründet ist.
Backlinks:
2 Physikbücher:BGPhysik11-EP:8 Physik im Straßenverkehr