Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Physik Abitur
  3. 2 Mechanik
  4. 2.3 Dynamik
  5. 2.3.3 Arten von Kräften
  6. Bremsen

Bremsen

Bremsen bei Fahrzeugen sind für die Betriebssicherheit unerlässlich. Je nach der Bauart unterscheidet man zwischen Trommelbremsen und Scheibenbremsen. In beiden Fällen wird für das Abbremsen von Fahrzeugen die Gleitreibung zwischen speziellen Bremsbelägen und einer Bremstrommel bzw. Bremsscheibe genutzt. Dabei wird mechanische Energie in thermische Energie umgewandelt, die in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben wird.

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Physikalische Grundlagen

Bremssysteme sind hydraulische Anlagen, bei denen zum einen das Gesetz für hydraulische Anlagen und zum anderen die Abhängigkeit der Gleitreibung von der Normalkraft genutzt werden.
Damit die Anpresskraft (Normalkraft) zwischen Bremsbacken und Bremstrommel bzw. Bremsscheibe möglichst groß werden kann, wird die Fläche im Hauptbremszylinder klein und bei den Bremskolben groß gewählt, denn nach dem Gesetz für hydraulische Anlagen verhalten sich die Kräfte an den Kolben proportional zu den Flächen der Kolben. Es gilt:

F 1 F 2 = A 1 A 2

Somit kann man mit einer kleinen Kraft am Bremspedal eine große Kraft am Bremskolben erreichen. Für die Gleitreibungskraft zwischen Bremsbacken bzw. Bremstrommel gilt:

F R = μ ⋅ F N

Die Normalkraft (Anpresskraft) kann man mit der Kraft am Bremspedal verändern. Sie ist umso größer, je kräftiger man das Bremspedal betätigt. Darüber hinaus werden in modernen Fahrzeugen Bremskraftverstärker genutzt.
Die Reibungszahl hängt von den verwendeten Materialien ab. In der Regel verwendet man spezielle Bremsbeläge, die nicht nur eine relativ hohe Reibungszahl haben, sondern auch möglichst abriebfest und hitzebeständig sein müssen, damit die Betriebssicherheit über einen längeren Zeitraum auch bei hoher Belastung gewährleistet ist.

Bremsen sind besonders wirksam, wenn zwischen Reifen und Straße die Haftreibungskraft und nicht die kleinere Gleitreibungskraft wirkt. Das könnte passieren, wenn man die Bremsen so kräftig betätigt, dass die Räder blockieren. Um das zu vermeiden, wird in modernen Fahrzeugen ein Antiblockiersystem (ABS) eingebaut. Das ABS sichert elektronisch ab, das im Grenzbereich die Räder nicht blockieren. Damit wird nicht nur eine bessere Bremswirkung erzielt, sondern es bleibt auch die Lenkbarkeit des Fahrzeuges erhalten.

Trommelbremsen

Den Aufbau einer Trommelbremse zeigt Bild 2. Beim Betätigen des Bremspedals werden durch einen Bremszylinder die Bremsbacken von innen gegen die Bremstrommel gedrückt. Diese Bremstrommel ist fest mit dem Rad verbunden. Damit wirkt zwischen Bremsbacken und Bremstrommel eine Gleitreibungskraft, die das Abbremsen des Fahrzeuges bewirkt.

Scheibenbremsen

Bild 3 zeigt den Aufbau einer Scheibenbremse. Sie ist so konstruiert, dass die Bremsbeläge durch einen Bremszylinder gegen eine Bremsscheibe gedrückt werden, die fest mit dem Rad verbunden ist. Damit wirkt zwischen Bremsbacken und Bremsscheibe eine Gleitreibungskraft, die das Abbremsen des Fahrzeuges bewirkt. Gut sichtbar sind Scheibenbremsen bei vielen Motorrädern (siehe Bild 1).

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Bremsen." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/bremsen (Abgerufen: 20. May 2025, 11:05 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • Berechnung
  • Bremsen
  • hydraulische Anlage
  • ABS
  • Bremstrommel
  • Gesetz für hydraulische Anlagen
  • Scheibenbremse
  • Anpresskraft
  • Bremsscheibe
  • Antiblockiersystem
  • Trommelbremse
  • Rechenbeispiel
  • Gleitreibung
  • Bremsbelag
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

Fahrphysik

Das Fahrverhalten von Kraftfahrzeugen wird im Wesentlichen durch die Konstruktion (z. B. Vorder-, Hinter- bzw. Allradantrieb, Fahrzeugart, Radstand, Spurweite, Achsbelastung) und das Wirken von äußeren Kräften bestimmt und wird bei besonderen Fahrsituationen (z.B. Anfahren, Bremsen, Kurvenfahrten) deutlich. Dargestellt und an Beispielen erläutert sind die unterschiedlichen Fahrzeugbewegungen, die verschiedenen Arten von Reibung, das Beschleunigen, Bremsen, Kurvenfahrten und Achsbelastungen.

Freier Fall

Die Fallbewegung eines Körpers aus dem Ruhezustand, die nicht durch den Luftwiderstand behindert wird, nennt man freien Fall.
Der freie Fall ist eine gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung. Damit gelten für ihn die entsprechenden Gesetze für diese Art von Bewegungen. Die Beschleunigung ist gleich der Fallbeschleunigung g am jeweiligen Ort ist.

Gewichtskräfte

Die Gewichtskraft gibt an, wie stark ein Körper auf eine Unterlage drückt oder an einer Aufhängung zieht.

Formelzeichen: F → G
Einheit:ein Newton (1 N)


Die Gewichtskraft kann mit der Gleichung F → G = m ⋅ g → berechnet werden. Sie ist wie jede andere Kraft eine gerichtete (vektorielle) Größe. Im Unterschied zur Masse ist die Gewichtskraft vom Ort abhängig, an dem sich der betreffende Körper befindet.
Ein spezieller Fall liegt vor, wenn die Kraft auf eine Unterlage oder eine Aufhängung null ist. Dann spricht man von Schwerelosigkeit oder Gewichtslosigkeit.

Kräfte bei der Kreisbewegung

Welche Kräfte bei einer Kreisbewegung wirken, hängt davon ab, welches Bezugssystem man zugrunde legt. Von einem Inertialsystem (unbeschleunigtes, ruhendes Bezugssystem) aus beschrieben gilt:

Damit sich ein Körper auf einer Kreisbahn bewegt, muss auf ihn eine Kraft in Richtung Zentrum der Kreisbewegung wirken. Diese Kraft wird als Radialkraft bezeichnet. Sie bewirkt die Radialbeschleunigung und hat den Betrag:

F r = m ⋅ v 2 r = m ⋅ ω 2 ⋅ r = m ⋅ 4 π 2 ⋅ r T 2 = m ⋅ 4 π 2 ⋅ r ⋅ n 2

Zu dieser Radialkraft existiert nach dem Wechselwirkungsgesetz eine gleich große, entgegengesetzt gerichtete Gegenkraft, die keine besondere Bezeichnung trägt.
Von einem mitrotierenden (beschleunigten) Bezugssystem aus stellt sich der Sachverhalt anders dar: Auf einen Körper wirkt eine radial nach außen gerichtete Trägheitskraft, die als Zentrifugalkraft bezeichnet wird.

Kräfte und ihre Messung

Der Begriff Kraft wird im Alltag und in der Physik in vielfältiger Weise verwendet. Während der Alltagsbegriff mit unterschiedlichen Begriffsinhalten genutzt wird, ist die physikalische Größe Kraft eindeutig definiert:
Die Kraft gibt an, wie stark ein Körper bewegt oder verformt wird. Sie ist eine Wechselwirkungsgröße und eine vektorielle (gerichtete) Größe. Die Wirkung einer Kraft ist abhängig von ihrem Betrag, ihrer Richtung und ihrem Angriffspunkt.


Formelzeichen: F → Einheit: ein Newton (1 N) 1 N = 1 kg ⋅ m s 2
Man unterscheidet u.a. elektrische Kräfte, magnetische Kräfte, Reibungskräfte, Druckkräfte, Radialkräfte, Gewichtskräfte, Schubkräfte, Spannkräfte und Zugkräfte, Adhäsionskräfte und Kohäsionskräfte, innere Kräfte und äußere Kräfte voneinander.

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025