myWerkzeug.deFormelsammlung

Steigungswiderstand

Am Berg zieht ein Teil der Gewichtskraft das Fahrzeug hangabwärts. Diesen Anteil muss der Antrieb zusätzlich überwinden.

FSt=m·g·sin(arctanq)
Umstellen nach
FSt
Steigungswiderstand (Hangabtriebskraft) N · kN
m
Fahrzeugmasse kg · t
q
Steigung (Höhe je waagerechter Strecke) %
g
Fallbeschleunigung = 9,81 m/s²

Die Formel umgestellt

  • nach FSt Steigungswiderstand (Hangabtriebskraft)FSt=m·g·sin(arctanq)
  • nach m Fahrzeugmassem=FStg·sin(arctanq)
  • nach q Steigung (Höhe je waagerechter Strecke)q=tan(arcsin(FStm·g))

Größen und Einheiten

ZeichenGrößeEinheiten
FStSteigungswiderstand (Hangabtriebskraft)N, kN
mFahrzeugmassekg, t
qSteigung (Höhe je waagerechter Strecke)%
gFallbeschleunigung = 9,81 m/s² (Konstante)m/s²

Merke

Steigung q = tan α (10 % = 10 m Höhe auf 100 m waagerecht, α ≈ 5,7°). Bis etwa 20 % gilt sin α ≈ tan α, also kurz F_St ≈ m · g · q.

In der Praxis

Die Steigfähigkeit eines Fahrzeugs (mit Anhänger) wird im 1. Gang bestimmt: Zugkraft minus Rollwiderstand muss F_St übersteigen. Bergab wirkt F_St antreibend – dann hilft die Motorbremse, die Betriebsbremse vor Überhitzung zu schützen.

Beispiel

Ein 1500 kg schweres Auto fährt eine Straße mit 10 % Steigung hinauf. Wie groß ist der Steigungswiderstand?

Weiter mit

RollwiderstandZugkraft an den AntriebsrädernLeistungsbedarf beim Fahren