Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 50° mit der Horizontalen bildet, 6 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 140 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

Ein Ball mit 2 kg wird aus der Ruhe aus 16 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

Eine Kugel mit 5 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 0,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 90° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 30° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,4. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 19 m entlang der Schräge gerutscht ist.

Ein Block mit 5 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,2). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 5 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 2 m gefallen ist.

Ein Wagen mit 0,5 kg wird in 10,5 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 3 m führt. Bestimme die Normalkraft N, die die Bahn am höchsten Punkt des Loopings auf den Wagen ausübt.