Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Arbeit und Energie zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
80 kgh = 21 mt = 5 s

Ein Hebezeug hebt eine Last von 80 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 5 s um 21 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in kW.

m = 80 kgh = 21 mt = 5 sg = 9,81 m/s²
P = kW
2.Leicht
m = 0,5 kggh = 19 m

Ein Ball mit 0,5 kg wird aus der Ruhe aus 19 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 0,5 kgh = 19 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Mittel
40°d = 13 mμ = 0,2

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 40° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,2. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 13 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 40°μ = 0,2d = 13 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
25°d = 5 mμ = 0,15

Ein Block mit 4 kg rutscht 5 m eine Schräge mit 25° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,15. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 4 kgθ = 25°μ = 0,15d = 5 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
h = 2 mL = 2,5 mμ = 0,1k = 2500 N/m

Ein Block mit 1 kg wird auf einer glatten Rampe in 2 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 m Länge (μ = 0,1) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2500 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 1 kgh = 2 mL = 2,5 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 3 mL = 2,5 mμ = 0,3k = 2000 N/m

Ein Block mit 2,5 kg wird auf einer glatten Rampe in 3 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 m Länge (μ = 0,3) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 2,5 kgh = 3 mL = 2,5 mμ = 0,3k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. P = 3,296 kW
  2. 2. Ek = 93,2 J
  3. 3. v = 11,17 m/s
  4. 4. Wf = 26,67 J
  5. 5. v = 5,86 m/s
  6. 6. x = 23,49 cm

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