High-Tech in Winterberg im Eiskanal „Das Rennen zwischen Alt und Neu“ Quelle: WDR Q21 31.01.06

Die Bobbahn in Winterberg Quelle:http://www.bobbahn.de/informationen_bahn.php

Der Hochsauerlandkreis fragt an: Der Hochsauerlandkreis, dem die Bobbahn gehört, möchte für Wettkämpfe im Startbereich der Bobbahn eine mobile Geschwindigkeitsmessanlage installieren. Hiermit soll die Möglichkeit geschaffen werden, an jedem Punkt innerhalb des Startbereiches (0 - 50 m), die Geschwindigkeit exakt zu bestimmen. Unterschiedliche Ausführungen werden auf dem Markt angeboten. Hierbei soll in der ersten Phase die Finanzierung kein Kriterium für die Auswahl darstellen. Lediglich die Genauigkeit der Messungen ist ausschlaggebend. Details zu den Verfahren erfahren Sie auf den folgenden Folien.

Bitte recht freundlich! Radarmessung und Lasermessung Die Geräte senden über eine definierte Zeitdauer (in der Regel 0,3 bis 1 Sekunde) Laserstrahlen / Radarwellen aus, diese werden von dem zu messenden Fahrzeug reflektiert. Aus der Laufzeit und Versatz dieser Impulse errechnet das Gerät die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und zeigt sie auf dem Display an. Lichtschranken (Infrarot) An zwei Stellen wird mit Hilfe der Sender und Empfängertechnik eine Zeitdifferenz gemessen. Aus der Laufzeit und der Strecke errechnet das Gerät die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Geschwindigkeitsmessung mittels Videosensorik Zwei aufeinander folgende Bilder werden untersucht. Eine Pixelzeile des ersten Bildes wird mit den Pixelzeilen des zweiten Bildes verglichen. Mit der Zeile der maximalen Übereinstimmung kann der Verschiebungsweg ermittelt werden. Durch die so gefundene Verschiebungsdistanz und dem zugehörigen Zeitabschnitt kann die Geschwindigkeit berechnet werden. Vor- und Nachteile der Verfahren finden Sie unter www.wikipedia.org

Annahmen und Informationen aus der Literatur ! Radarmessung/ Lasermessung: t = 0,3 Sekunden Lichtschranken: t = 2,0 Sekunden Videosensorik: t = 0,04 Sekunden Zur Erinnerung ! Beim Start des Bobs handelt es sich annähernd um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. t0 t! t = t1 – t0 s = s1 – s0

Geschwindigkeit kann im Zeitabschnitt unterschiedlich sein Was Sie ja schon wissen !!! Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist das Mittel aus allen Geschwindigkeiten, die auf einer bestimmten Strecke in einer bestimmten Zeit gefahren wurden. Die Definition der Geschwindigkeit als Momentangeschwindigkeit an einem Ort lässt sich in drei Schritten nachvollziehen. 1. Gesamtdurchschnittsgeschwindigkeit: 2. Durchschnittsgeschwindigkeit in einem bestimmten Abschnitt: Geschwindigkeit kann im Zeitabschnitt unterschiedlich sein 3. Momentangeschwindigkeit: Quelle: Wikipedia

Auftrag Hilfestellungen Bearbeiten Sie in der Gruppe die Thematik und begründen Sie Ihre Entscheidung, welches Verfahren das Genaueste ist und geben Sie an, welchen Einfluss Ihr Ergebnis auf die Geschwindigkeitsmessung im Straßenverkehr hat. Bestimmen Sie hierzu die Geschwindigkeiten der verschiedenen Verfahren bei s = 10 m und s = 40 m. Hilfestellungen 1. Benutzen Sie die dynamischen Arbeitsblätter an den Rechnern. 2. Versuchen Sie den mathematischen Zusammenhang herzuleiten mit: 3. Informationen zu den verschieden Verfahren finden Sie unter www.wikipedia.org.

Tafelanschrieb Alter Bob: Radar- und Lasermessung 0,3 30,54 59,33 *1: Erster Messpunkt Alter Bob: Radar- und Lasermessung 0,3 30,54 59,33 Lichtschranken 2,0 40.32 69,12 Videosensorik 0,04 29,06 57,81 Für die gleichförmig beschleunigte Bewegung gilt: Isaac Newton [1642-1727] Gottfried Wilhelm Leibnitz [1646-1716] Momentangeschwindigkeit