PHYSIK MECHANIK - Abteilung für Didaktik der Physik

Abb. 5.4. Das Produkt aus Kraft und Geschwindigkeit hat für Seil 1 denselben Wert wie für Seil 2.
Bei konstanter Geschwindigkeit hat eine Verdopplung der Kraft eine Verdopplung der Energiestromstärke
zur Folge.
Daß bei konstanter Energiestromstärke F ~1/v ist, sieht man an Hand von Abb. 5.4. Aus geometrischen
Gründen ist
v 1 = 2 v 2 .
Da durch Seil 3 keine Energie fließt, ist
P 1 = P 2
Durch Anwendung der Knotenregel auf die Rolle bekommt man
F 1 + F 2 + F 3 = 0,
und wenn man die Symmetrie der Rolle berücksichtigt,
F 2 = 2 |F 1 |.
Bei konstanter Energiestromstärke ist also die Kraft dem Kehrwert der Geschwindigkeit proportional.
Aus
P ~ F bei v = const
und
F ~ 1/v bei P = const
folgt
P ~ v . F.
Die Maßeinheit der Energie ist nun gerade so
eingerichtet, daß gilt
P = v . F.
Setzt man v in m/s und F in N ein, so erhält
man P in Watt (W).
Läßt man die ganze Anordnung sich mit der Geschwindigkeit
v' bewegen, Abb. 5.5 (was auf
dasselbe herauskommt, als ob man sie in einem
anderen Bezugssystem beschreibt), so fließt
nicht nur im Seil der Energiestrom
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Abb.5.5. Außer im Seil fließt noch ein Energiestrom in der
Unterlage.