1.Leicht
Ein Ball mit 2,5 kg wird aus der Ruhe aus 48 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 2,5 kgh = 48 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Ein Block mit 2,5 kg gleitet mit 5 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 2000 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.
m = 2,5 kgv = 5 m/sk = 2000 N/m
x = cm
3.Mittel
Ein Spielzeugwerfer hat eine senkrechte Feder mit der Federkonstante 500 N/m. Eine Kugel mit 0,2 kg wird daraufgelegt, die Feder wird um 4 cm zusammengedrückt und dann losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands und der Federmasse die Höhe h, die die Kugel steigt, gemessen von ihrer Lage bei zusammengedrückter Feder.
m = 0,2 kgk = 500 N/mx = 4 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.Mittel
Ein Block mit 10 kg rutscht 6 m eine Schräge mit 25° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,2. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.
m = 10 kgθ = 25°μ = 0,2d = 6 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
Ein Wagen mit 10 kg wird in 11,2 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 4 m führt. Bestimme die Normalkraft N, die die Bahn am höchsten Punkt des Loopings auf den Wagen ausübt.
m = 10 kgh = 11,2 mR = 4 mg = 9,81 m/s²
N = N
6.Schwer
Ein Block mit 2 kg wird auf einer glatten Rampe in 2,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 1,5 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
m = 2 kgh = 2,5 mL = 1,5 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Lösungsschlüssel
- 1. v = 30,69 m/s
- 2. x = 17,68 cm
- 3. h = 0,2039 m
- 4. Wf = 106,7 J
- 5. N = 58,86 N
- 6. x = 21,13 cm
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