Fall 1
Auto beschleunigt sofort und rollt dann mit mit konstanter Geschwindigkeit weiter
Berechnung der Beschleunigungsarbeit
Unser 1500 kg Auto beschleunigt auf 7,5 m/s:
WBeschl = 0,5 * m * v2
= 0,5 * 1500 kg * (7,5 m/s)2
= 42187,5 Joule
Der Luftwiderstand
Unser 1,6m breites und 1,5m hohes Auto mit einem cw von 0,3
muß in Luft mit 1,2 kg/m3 bei einer Geschwindigkeit von 7,5 m/s
(27 km/h) einen Luftwiderstand von 24,3 N überwinden.
FLuft = 1,2 kg/m3 /2 * 0,3 *
2,4m2 * (7,5 m/s)2= 24,3 N
WLuft= F * s = 24,3 N * 150 m = 3645 Joule
Die gesamte Arbeit im Fall 1 beträgt also 45832,5 Joule.
Genau genommen etwas weniger, weil das Auto (unterstellt: a = 7,5 m/s2)
erst nach 3,25 m seine volle Geschwindigkeit hat.