Liste von Größenordnungen der Beschleunigung

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Dies ist eine Zusammenstellung von Beschleunigungen verschiedener Größenordnungen zu Vergleichszwecken. Die Angaben sind oft als „typische Werte“ zu verstehen, die gerundet sind.

Die Grundeinheit der Beschleunigung im internationalen Einheitensystem hat keinen Namen. Sie ist die von den Basiseinheiten abgeleitete Einheit „Meter pro Sekundequadrat“ mit dem Einheitenzeichen m/s2. Nur in den Geowissenschaften ist ein Einheitenname „Gal“ für cm/s2 gebräuchlich.

Eine besondere Bedeutung hatte die Normfallbeschleunigung g = 9,806 65 m/s2 für Umrechnungen von Einheiten im (überholten) Technischen Maßsystem. Außerhalb des technisch-wissenschaftlichen Umfelds ist es weiterhin üblich, Beschleunigungen in Vielfachen von g anzugeben, da dies besonders anschaulich ist. Deshalb sind in der folgenden Tabelle die Werte auch in g angegeben.

Die Angaben beziehen sich auf:

  • Beschleunigung in einem erdfesten System. Für viele technischen Anwendungen ist ein mit der Erdoberfläche verbundenes Bezugssystem näherungsweise ein Inertialsystem, da die Scheinkräfte zu vernachlässigen sind.
  • Messwert eines Beschleunigungssensors im körperfesten System[1]
  • Fallbeschleunigung an der Oberfläche von Himmelskörpern

    • Beschleunigungen bis 1 m/s2

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    0,53 m/s2 0,054 g mittlere Beschleunigung eines ICE 3 bis 200 km/h[2]

    1 m/s2 bis 10 m/s2

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    1 m/s2 0,1 g Freizeitfahrradfahrer[2]
    1,07 m/s2 0,11 g Beschleunigung beim Start aus dem Stand einer Boeing 747-400 bei MTOW und einer Startstrecke von 3250 m[3]
    1,3 m/s2 0,13 g Beschleunigung moderner S- und U-Bahnen
    1,62 m/s2 0,17 g Fallbeschleunigung auf dem Mond
    2 m/s2 0,2 g Fahrradprofi[2]
    3,4 bis 7,0 m/s2 0,35 bis 0,7 g Maximale Beschleunigung beim Anfahren mit einem Mittelklassewagen für den Geschwindigkeitsbereich 0 bis 60 km/h.[4]
    4 m/s2 0,4 g Anfängliche Beschleunigung eines Sportlers im Sprint.[2]
    9,81 m/s2 1 g Beschleunigung im freien Fall ohne Luftwiderstand in der Nähe der Erdoberfläche. Damit wird eine Geschwindigkeit von 100 km/h in 2,83 Sekunden erreicht.
    10 m/s2 1 g Beschleunigung der Kugel beim Kugelstoßen in der Abstoßphase.[2]
    10 m/s2 1 g Mittlere Verzögerung bei Vollbremsung mit einem Auto.[5]

    10 m/s2 bis 100 m/s2

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    15 m/s2 1,5 g Typischer Maximalwert bei einer Kinderschaukel[6]
    16 m/s2 1,63 g Maximalwert bei einem Space Shuttle während des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre[7]
    19,6 m/s2 2 g Fadenpendel bei anfänglicher 90°-Auslenkung[6]
    20 m/s2 2 g Maximalwert bei einer Saturn V bei Brennschluss der zweiten Stufe[8]
    29 m/s2 2,9 g Derzeitiger Weltrekord bei Elektroautos (2023), Beschleunigung 0–100 km/h[9]
    40 m/s2 4,1 g Maximalwert bei einer Saturn V bei Brennschluss der ersten Stufe[8]
    40 m/s2 4,1 g Maximalwert bei der Achterbahn Silver Star[10]
    64 m/s2 6,5 g Maximalwert bei einer Apollo-Kapsel während des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre nach einem Mondflug[11]
    43 bis 69 m/s2 4,4 bis 7 g Fahrzeugbelastung bei Auffahrunfällen zweier Pkw mit Geschwindigkeitsunterschieden zwischen 7,5 und 10 km/h[12]
    78 m/s2 8 g Durchschnittliche Maximalwerte bei Kunstflugmanövern (Belastungsdauer zwischen 1,5 und 3 Sekunden)[13]

    100 m/s2 bis 10 000 m/s2

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    1000 m/s2 100 g Höchstwert für von Menschen ohne schwere Verletzungen überlebbare g-Kraft[14] bei kurzer Dauer der Beschleunigung (Sekundenbruchteile).
    1760 m/s2 180 g Höchste gemessene Beschleunigung, die von einem Menschen (David Purley, 1977) überlebt wurde.[15]
    3000 m/s2 300 g Ungefähre Zentrifugalbeschleunigung des Trommelinhalts von Waschmaschinen im Schleudergang.[2]
    9810 m/s2 1000 g Beschleunigung beim Aufprall eines Gegenstands, der aus 1 m Höhe auf harten Boden fällt und liegen bleibt, wenn der Boden oder Gegenstand um 1 mm nachgibt.[16]

    10 000 m/s2 bis 1 000 000 m/s2

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    50 000 m/s2 5100 g Maximalbeschleunigung des Tennisballes beim Aufschlag[17]

    106 m/s2 bis 109 m/s2

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    1·107 m/s2 106 g Ultrazentrifuge[18]
    5,31·107 m/s2 5,51·106 g Gemessene Maximalbeschleunigung eines Stachels beim Ausstoß aus einer Nesselzelle[19]

    109 m/s2 bis 1012 m/s2

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    2·1011 m/s2 2·1010 g Fallbeschleunigung auf der Oberfläche eines Neutronensterns[20][21]

    1012 m/s2 bis 1015 m/s2

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    2·1013 m/s2 2·1012 g Elektron, das sich zwischen zwei 5 cm voneinander entfernten Platten befindet, an denen eine Spannung von 5,7 V anliegt.[22]

    Einzelnachweise

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    1. ↑ Die Angabe bezieht sich auf die Kraft, die pro Masse wirkt.
    2. ↑ a b c d e f Rainer Schach, Peter Jehle, René Naumann: Transrapid und Rad-Schiene-Hochgeschwindigkeitsbahn: Ein gesamtheitlicher Systemvergleich. Abgerufen am 5. Februar 2013.
    3. ↑
    4. ↑ Heinz Burg, Andreas Moser: Handbuch Verkehrsunfallrekonstruktion. 2. Auflage. Band 10. Springer DE, 2009, ISBN 3-8348-0546-7, S. 424 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
    5. ↑ Heinz Burg, Andreas Moser: Handbuch Verkehrsunfallrekonstruktion. 2. Auflage. Band 10. Springer DE, 2009, ISBN 3-8348-0546-7, S. 428 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
    6. ↑ a b Die Zentripetalbeschleunigung lässt sich für einen anfänglichen Auslenkungswinkel durch berechnen.
    7. ↑ shuttle g-Kraft diagram. Abgerufen am 5. Februar 2013.
    8. ↑ a b nasa: saturn g-Kraft diagram_1. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 2. März 2013; abgerufen am 5. Februar 2013.
    9. ↑ Schweizer Studierende stellen Weltrekord auf mit schnellstem E-Auto. Abgerufen am 22. September 2023.
    10. ↑ freizeitpark-infos. Abgerufen am 13. März 2013.
    11. ↑ apollo g-Kraft diagram. Abgerufen am 5. Februar 2013.
    12. ↑ T. J. Szabo, J. B. Welcher: Human subject kinematics and electromyographic activity during low speed rear impacts. In: SAE Paper #952724. 1995. zitiert nach Jeffrey R. Davis, Robert Johnson, Jan Stepanek: Frontiers in whiplash trauma. Clinical and biomechanical. Hrsg.: Narayan Yoganandan, Frank A. Pintar (= Biomedical and health research. Band 38). IOS Press, Amsterdam/ Washington, DC 2000, ISBN 1-58603-012-4, S. 20 (googlebooks).
    13. ↑ Jeffrey R. Davis, Robert Johnson, Jan Stepanek: Fundamentals of Aerospace Medicine. Lippincott Williams & Wilkins, 2008, ISBN 978-0-7817-7466-6, S. 656 (googlebooks).
    14. ↑ Dennis F. Shanahan: Human Tolerance and Crash Survivability. (PDF), citing Society of Automotive Engineers. Indy racecar crash analysis. Automotive Engineering International, Juni 1999, S. 87–90. And National Highway Traffic Safety Administration: Recording Automotive Crash Event Data. englisch Several Indy car drivers have withstood impacts in excess of 100 G without serious injuries
    15. ↑ Craig Glenday: Guinness World Records 2008. Random House Digital, Inc., 2008, ISBN 0-553-58995-4, S. 133 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
    16. ↑ Der Wert lässt sich durch Erdbeschleunigung·Höhe/Verzögerungsstrecke berechnen.
    17. ↑ 5 cm Beschleunigungsweg, 263 km/h
    18. ↑ https://www.beckman.de/centrifuges/ultracentrifuges Herstellerangabe Firma Beckman Coulter, abgerufen am 26. Juni 2021
    19. ↑ Timm Nüchter, Martin Benoit, Ulrike Engel, Suat Özbek, Thomas W. Holstein: Nanosecond-scale kinetics of nematocyst discharge. In: Current Biology. Band 16, Nr. 9, 2006, S. R316–R318, doi:10.1016/j.cub.2006.03.089.
    20. ↑ Neutronensternmassen und -Radien. (PDF; 856 kB) Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 17. Dezember 2011; abgerufen am 5. Februar 2013.
    21. ↑ die Angabe verwendet das Bezugssystem des Neutronensterns als Referenz
    22. ↑ Die Beschleunigung lässt sich im Inertialsystem mit Masse , Ladung , Spannung und Abstand durch berechnen.
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