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Bremsweg und Reibung

Zwei Sachaufgaben rund um Reibungswärme beim Bremsen — Energie, die sich nicht mehr zurückholen lässt.

1

Notbremsung mit dem E-Scooter

AFB I–II

Jonas fährt mit seinem E-Scooter mit 20 km/h durch die Stadt. Er und der Scooter haben zusammen die Masse 95 kg. Als plötzlich eine Tür aufgeht, macht er eine Vollbremsung; die bremsende Reibungskraft beträgt dabei 450 N.

  1. Beschreiben Sie, welche Energieumwandlung beim Bremsen stattfindet und wo die Energie danach steckt.
  2. Berechnen Sie die Bewegungsenergie von Jonas und seinem Scooter zu Beginn der Bremsung.
  3. Bestimmen Sie die Länge des Bremswegs.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Am Anfang fährt Jonas, am Ende steht er. Welche Teile werden beim Bremsen warm?
Hinweis zu Aufgabe b)
Zuerst km/h in m/s umrechnen (durch 3,6 teilen), dann \(E = \tfrac12 \cdot m \cdot v^2\).
Hinweis zu Aufgabe c)
Die gesamte Bewegungsenergie wird durch die Reibungskraft aufgezehrt: \(\tfrac12 m v^2 = F \cdot s \Rightarrow s = E : F\).