Der Luftwiderstand der Autobahn

Wohl das weltweit bekannteste Kulturgut der Deutschen ist die "Autobahn". Unter diesem Namen versteht fast jedermann von Australien bis USA das Gegenteil von Tempolimit. Das macht einen schon stolz, oder? Doch was passiert denn am rechten Anschlag unseres Tachometers physikalisch?

Abbildung 1. Autobahn konstante Geschwindigkeit 100 und 200 km/h. Die Anzahl der Münzen oben lässt ein Golf IV-1.4-TSI-Fahrer bei 100 km/h liegen (5ct pro 500m). Die Münzen unterhalb Autobahn lässt das gleiche Auto bei 200 km/h liegen (5ct pro 200m).

Erhöhen wir das Tempo immer weiter, hören wir selbst in einem Mercedes, wie die Luft laut an die Karosse peitscht. Was ist da draußen los?

Luft ist nicht nichts. Wer erwägt, dass 1 m³ Luft (Raum mit 1 m Länge, Breite und Höhe) schon 1,3 kg wiegt, und sich vorstellt, wie viel davon dem Auto bei 200 km/h so in die Quere kommt, hat ein Maß für die Wucht, die einem vor die Scheibe prallt. Weil bei doppeltem Tempo nicht nur doppelt so viel Luft entgegen kommt, sondern auch mit doppelter Aufprallgeschwindigkeit, wächst die bremsende Kraft sogar quadratisch.

Das heißt: Doppelte Geschwindigkeit, vierfache Gegenkraft. Dumm auch noch diese eine Formel: Leistung ist gleich Kraft mal Geschwindigkeit (P=F*v). So dass wir für doppelte Geschwindigkeit die vierfache Kraft, und damit die achtfache Leistung aufbringen müssen.

Im Klartext: Während mit steigender Luftwiderstand gigantisch großdie noch verfügbare Kraftreserve des Motors immer mickriger wird, bäumt sich der Entgegner auf, bis es einfach nicht mehr schneller geht. Die Endgeschwindigkeit ist erreicht.

So ist auch zu verstehen, warum selbst hochgezüchtete 300 PS-Maschinen hinterm besten Stern, mit vollstem Gas und höchster Drehzahl kaum schneller als 260 km/h fahren und ein einfacher Polo mit 75 PS auch schon auf rasante 180 km/h kommt.

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