hier Translation, dort Rotation, Energie, Arbeit, alles fein säuberlich getrennt für Fall a oder b
Das liegt daran, dass die kinetische Energie eines Systems durch Superposition der Energie aus translatorischen Bewegungen und rotatorischen Bewegungen entsteht.
Arbeit = Drehmoment mal Drehwinkel
Darauf reitest Du ja auch in Deinem Reperaturthread herum...
Arbeit ist Drehmoment integriert über den Winkel. Richtig.
Aber: Arbeit ist auch Kraft integriert über den Weg. Da ist wieder die Analogie der beiden Bewegungsformen.
Die Frage ist, wo kommen Kraft und Moment her? Das sind die Fahrwiderstände. Es gibt:
- Beschleunigungswiderstand
- Steigungswiderstand
- Luftwiderstand
- Rollwiderstand
Und dazu kommen dann noch alle Stellen, an denen Energie dissipiert wird. Also Reibungen z.B.. Der Rollwiderstand ist streng genommen auch eher ein Reibungswiderstand, weil er hauptsächlich durch die Hysterese von
Reifen und
Schlauch entsteht.
Wenn keiner der oben genannten Fahrwiderstände vorhanden ist, dann sind Kraft und Drehmoment null und folglich muss auch keine Energie mehr ins System hineingesteckt werden, um die Geschwindigkeit beizubehalten. Der entscheidende Punkt ist: Es gibt keinen Fahrwiderstand, der daraus herrühren würde, dass ein Körper nicht in Bewegung sein will. Weder rotatorisch, noch translatorisch. Das hat Newton rausgefunden und 1687 veröffentlicht.
Wenn Du wissen willst, wieviel leichter sich Dein leichterer LRS beschleunigen lässt, dann mach doch folgendes: Spann das Rad auf die Rolle, aber verbinde es nicht mit der Bremse, beschleunige auf "40km/h". Das machst Du für beide LRSe. Die Tatsache, dass man den gleichen Versuch auch problemlos mit der Hand am
Montageständer durchführen kann, sollte Dir zu denken geben.