Geschwindigkeit

Was versteht man unter Raddrehzahl?

Die Geschwindigkeit eines durch einen Motor angetriebenen Fahrzeuges hängt von mehreren Faktoren ab. Je nach Einstellung der Kraftstoffzufuhr über das Gaspedal dreht der Motor unterschiedlich schnell. Die Drehzahl, die an der Kurbelwelle des Motors gemessen werden kann, wird durch das nachgeschaltete Getriebe je nach gewähltem Gang noch entsprechend übersetzt.

Das bedeutet, dass an der Abtriebswelle des Getriebes in der Regel eine andere Geschwindigkeit zu messen ist, als an der Kurbelwelle. Wird weiterhin angenommen, dass diese Abtriebsdrehzahl direkt auf mindestens eine Achse des Fahrzeugs übertragen wird, dann folgt daraus, dass die auf der Achse befindlichen Räder mit gleicher Drehzahl (der Raddrehzahl) drehen.

Wovon ist die Geschwindigkeit abhängig?

Während einer 360°-Umdrehung des Rades wird exakt die Strecke zurückgelegt, die dem Umfang des Reifens entspricht. Bei neuen Reifen ist diese Strecke etwas länger, als dies bei abgefahrenen Reifen der Fall ist (siehe Beispiel weiter unten). Da die Fahrgeschwindigkeit vom zurückgelegten Weg pro Zeiteinheit abhängt, ist der Radumfang also ein wesentlicher Faktor.

Der zweite Faktor zur Berechnung ist die Drehzahl des Rades pro Zeiteinheit. Diese liefert den Multiplikator des Radumfangs und gleichzeitig die zeitliche Bezugsgröße.

Um zu beschreiben, wie schnell eine Ortsänderung in einer bestimmten Zeit stattfindet, hat man in der Physik die Größe „Geschwindigkeit“ eingeführt. Der Mensch schätzt z.B die Windgeschwindigkeit zur Vorhersage des Wetters mit einem Windsack oder misst die Geschwindigkeit eines Autos mit einem Tachometer zur Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer.
Schall hat eine Geschindigkeit von 343 m/s in trockener Luft. Die größte Geschwindigkeit ist die Lichtgeschwindigkeit mit ungefähr 300000 km/s.

Formen der Geschwindigkeit

Sind Ort und Zeit zueinander proportional, handelt es sich um eine gleichförmige Bewegung. Wenn Ort und Zeit nicht direkt zueinander proportional sind, ist die Bewegung nicht gleichförmig. Für solche Bewegungen führte man die Begriffe Durchschnittsgeschwindigkeit sowie die Momentangeschwindigkeit ein. Die Durchschnittsgeschwindigkeit beschreibt die Geschwindigkeit in einem größeren Zeitraum, die Momentangeschwindigkeit gibt die Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt an. Man kann diese mit einer Lichtschranke ziemlich genau messen.
Die Beschleunigung hingegen gibt die Geschwindigkeitsänderung in einem bestimmten Zeitraum an.

Geschwindigkeit und Autofahren

Autofahren ist mit vielen Gefahren verbunden. Die Momentangeschwindigkeit ist beim Autofahren daher von großer Bedeutung: Die zulässige Höchstgeschwindigkeit innerhalb geschlossener Ortschaften beträgt 50 km/h. Um zu überprüfen, ob sich der Fahrer an die erlaube Geschwindigkeit hält, führt man eine Messung mit einem Radargerät durch. Das Radargerät sendet elektromagnetische Wellen aus. Diese werden von einem metallischen Körper, dem Auto, reflektiert. Anschließend analysiert das Radargerät das Echo.

Im Verkehrsrecht kommt seit dem 1.05.2014 folgender Bußgeldkatalog zur Anwendung. Sollte man 10km/h oder schneller gefahren sein, ergibt das ein Bußgeld von mindestens 15 Euro. Bei einer Überschreitung um 21km/h bis 30km/h kommt außerdem noch ein Punkt dazu. Ab einer Überschreitung von 31 km/h gibt es schließlich zwei Punkte. Zusätzlich kommt noch ein Fahrverbot dazu. Von 31-50 km/h beträgt dieses einen Monat, von 51-60km/h zwei Monate und bei einer Überschreitung um 71 km/h beträgt dieses drei Monate. Ein Fahrverbot kann verhängt werden, wenn innerhalb eines Jahres zwei Geschwindigkeitsüberschreitungen von mehr als 25 km/h festgestellt werden. Dies ist auch beim dritten Eintrag wegen Überschreitung der Geschwindigkeit möglich. Die Toleranzgrenze liegt meist bei 3km/h, wenn die Geschwindigkeit kleiner als 100km/h ist. Darüber liegt sie bei 3%.

Normalerweise zeigt der Tacho des Autos mehr an als die tatsächliche Geschwindigkeit.