Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Ein Hebezeug hebt eine Last von 150 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 12 s um 30 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in kW.

Ein Hebezeug hebt eine Last von 50 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 45 s um 14 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in W.

Ein Auto fährt mit 90 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,6. Bestimme den Bremsweg d.

Ein Block mit 4 kg rutscht 7 m eine Schräge mit 15° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,1. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit W_f.

Eine Feder mit der Federkonstante 5000 N/m am Fuß einer Schräge mit 25° Neigung wird durch einen Block mit 1 kg um 12 cm zusammengedrückt und losgelassen. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Schräge beträgt 0,3. Wie weit d bewegt sich der Block vom Auslösepunkt die Schräge hinauf, bevor er stehen bleibt? (Vernachlässige die kurze Strecke, auf der die Feder schiebt, d. h. nimm Reibung und Schwerkraft über die ganze Strecke d an.)

Ein Block mit 1 kg wird auf einer glatten Rampe in 3,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 4 m Länge (μ = 0,1) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 500 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.