Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Ein Block mit 1 kg gleitet mit 5 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 1000 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.

Ein Ball mit 0,5 kg wird aus der Ruhe aus 39 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie E_k kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 25° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,2. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 20 m entlang der Schräge gerutscht ist.

Ein Auto mit 2000 kg fährt mit konstant 72 km/h eine Steigung von 6° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 450 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

Ein Block mit 1 kg wird auf einer glatten Rampe in 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 maximale Zusammendrückung x der Feder.

Eine Feder mit der Federkonstante 2000 N/m am Fuß einer Schräge mit 20° Neigung wird durch einen Block mit 1 kg um 15 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.)