Der Querruck ist die Änderung der Zentripetalbeschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit. Er tritt immer dann auf, wenn sich der Radius der Kreisbewegung ändert.

Der Querruck ist in der Trassierung von Verkehrswegen, vor allem im Schienenbau, von Bedeutung. Um bei hohen Geschwindigkeiten die technische Belastung für das Material und die physische Belastung der Passagiere in erträglichen Grenzen zu halten, wird versucht, den Querruck möglichst gering zu halten.

Definition

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Der Querruck ist folgendermaßen definiert:

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k = {\mathrm{d}a_{r}(t) \over \mathrm{d}t} mit

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a_r = Zentripetalbeschleunigung

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t = Zeit

Verhältnis von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Querruck

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Während physikalisch unter Anwendung der Differentialrechnung die Ableitung des Ortes nach der Zeit die Geschwindigkeit angibt, gibt die zweite Ableitung - also wiederum die Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit - die Beschleunigung wieder und schließlich die dritte Ableitung - also nunmehr die Ableitung der Beschleunigung nach der Zeit - den Querruck.

Anwendung

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Wenn in einer Trasse ein Kreisbogen unmittelbar auf eine Gerade folgt, so ändert sich die Zentripetalbeschleunigung sprungartig. Das heißt, die Zeit für diese Änderung geht gegen Null und der Querruck wird extrem groß. Verwendet man als Verbindungselement zwischen Gerade und Kreisbogen eine Klotoide, so verteilt sich die Änderung der Zentripetalbeschleunigung auf jene Zeit, die zum Durchfahren der Klotoide benötigt wird. Daher wird der Querruck entsprechend geringer. Je nach dem Fahrkomfort, den man für eine Strecke erreichen will, werden bei der Planung der Trasse Werte für den Querruck angestrebt, die einen Grenzwert von 0,4 bis 0,6 m/s³ nicht übersteigen.

Im Extremfall, etwa bei Hochgeschwindigkeitszügen, kann durch Verwendung anderer Übergangsbögen als der Klotoide erreicht werden, dass der Querruck am Anfang des Übergangsbogens nicht sprunghaft, sondern allmählich einsetzt.

Siehe auch: Dynamik (Physik)

Klassische Mechanik | Physikalische Größe