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Sicherheitsmaßnahmen bewerten

Vom Fahrradhelm bis zum Crashtest: Aufprallkräfte berechnen, Schutzmaßnahmen einordnen und begründet beurteilen.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.

A1
Der Fahrradhelm
AFB I

Eine Radfahrerin stürzt bei 18 km/h und schlägt mit dem Kopf (Masse 4,5 kg) auf. Mit Helm wird der Kopf auf dem Weg abgebremst, auf dem sich der Schaum der Helmschale zusammendrückt: 2,5 cm. Ohne Helm geben nur Haut und Haare etwa 0,5 cm nach. Berechne die Bewegungsenergie des Kopfes und die mittlere Kraft auf den Kopf in beiden Fällen.

Rechne zuerst 18 km/h in m/s um (durch 3,6). Dann Ekin = ½ · m · v² und F = Ekin : s – den Weg in Metern einsetzen.
v = 5 m/s, Ekin = ½ · 4,5 kg · (5 m/s)² = 56,25 J. Mit Helm: 56,25 J : 0,025 m = 2250 N, ohne Helm: 56,25 J : 0,005 m = 11 250 N – fünfmal so viel.
A2
Ein Urteil über Tempo 30
AFB II

Jonas soll beurteilen, ob in Wohngebieten Tempo 30 statt Tempo 50 gelten sollte. Seine fünf Sätze sind durcheinandergeraten. Stelle aus ihnen ein vollständiges Werturteil auf: Bringe die Sätze in die Reihenfolge, in der ein Werturteil aufgebaut ist (oben beginnen).

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1 Bei 30 km/h hat ein Auto nur 36 % der Bewegungsenergie wie bei 50 km/h, und der Anhalteweg sinkt von rund 27 m auf rund 13 m.
2 Ich prüfe die Maßnahme nach Wirksamkeit, Zuverlässigkeit sowie Aufwand und Akzeptanz.
3 Dafür spricht die große Wirkung auf Energie und Anhalteweg; dagegen sprechen längere Fahrzeiten und die Frage, ob sich alle daran halten.
4 Weil es um Verletzungen und Menschenleben geht, wiegt die Wirksamkeit für mich schwerer als ein paar Minuten Fahrzeit.
5 Ich halte Tempo 30 in Wohngebieten deshalb für eine sinnvolle Maßnahme.
Ein Werturteil beginnt mit dem Sachurteil – überprüfbaren Zahlen: (30 : 50)² = 0,36 und Anhaltewege von 26,7 m bzw. 13,0 m. Dann werden die Kriterien offengelegt, danach wird abgewogen: erst Argumente dafür und dagegen sammeln, dann gewichten, welches Kriterium schwerer wiegt. Am Ende steht ein klares Urteil in einem Satz.
Ein Werturteil entsteht in vier Schritten: Sachurteil – Kriterien – Abwägen – Urteil. Welcher Satz enthält nur überprüfbare Physik?
Reihenfolge: Zahlen (Sachurteil) → Kriterien → Pro und Contra → Gewichtung → „Ich halte … für sinnvoll“.
A3
Welches Kriterium?
AFB I

Zu verschiedenen Sicherheitsmaßnahmen werden Argumente gesammelt. Jedes Argument gehört zu genau einem der vier Bewertungskriterien. Stelle die Argumente geordnet nach den vier Kriterien dar: Lege jedes in das passende Fach.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Wirksamkeit
2Zuverlässigkeit
3Nebenwirkungen
4Aufwand und Akzeptanz
Wirksamkeit fragt, wie stark die Belastung sinkt (Kraft, Weg). Zuverlässigkeit fragt, ob die Maßnahme immer wirkt oder nur unter Bedingungen. Nebenwirkungen sind neue Risiken, die erst durch die Maßnahme entstehen. Aufwand und Akzeptanz umfasst Kosten, Bequemlichkeit und Zustimmung.
Stelle zu jedem Argument die Frage: Geht es um die Stärke der Wirkung, um „wirkt nur, wenn …“, um ein neues Risiko oder um Kosten und Zustimmung?
Je zwei pro Kriterium: Helm, Knautschzone → Wirksamkeit · Kopfstütze, Schneefall → Zuverlässigkeit · Rammschutz, Unaufmerksamkeit → Nebenwirkungen · Preis, Bevormundung → Aufwand und Akzeptanz.