Die Beschleunigungsarbeit

Unter der Beschleunigungsarbeit versteht man die Arbeit, die aufgewendet werden muss, um die Geschwindigkeit eines Körpers zu vergrößern. Hierbei spielt es keine Rolle, ob die Beschleunigung gleichmäßig oder ungleichmäßig erfolgt. Auf experimentellem Weg oder auf mathematischem durch Kombination der verschiedenen geltenden Formeln lässt sich zeigen, dass die Beschleunigungsarbeit gleich der Hälfte der Produkts der Masse m des Körpers und des Quadrats der Geschwindigkeitszunahme v ist, wenn von Null beschleunigt wird.

W = m * v^2 / 2

Durch mathematisches Einsetzten lässt sich dann für den allgemeinen Fall der Beschleunigung einer Masse m von einer Geschwindigkeit v1 auf eine höhere Geschwindigkeit v2 zeigen:

W = m * (v2^2 – v1^2) / 2

Nachdem der Körper beschleunigt worden ist, ist die Energie als kinetische Energie oder Bewegungsenergie gespeichert. Um diese kinetische Energie wieder als Arbeit wirken zu lassen, muss man den Körper nur abbremsen und seine Kraft nutzen.

Der quadratische Zusammenhang von Beschleunigungsarbeit und Geschwindigkeit erklärt auch, warum eine Geschwindigkeitssteigerung bei höherer Geschwindigkeit wesentlich energieaufwendiger ist. Dies ist einer der Gründe dafür, dass die Höchstgeschwindigkeit von Autos sich nicht linear steigern lässt, auch wenn die Motorleistung und somit die Motorkraft zumindest annähernd konstant bleibt.