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
m = 2 kggh = 5 m

Ein Ball mit 2 kg wird aus der Ruhe aus 5 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 2 kgh = 5 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Leicht
50°L = 2,5 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 2,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 50° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 2,5 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
30°d = 7 mμ = 0,25

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 30° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,25. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 7 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 30°μ = 0,25d = 7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
60°L = 3 m1 kg

Eine Kugel mit 1 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 3 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 60° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.

m = 1 kgL = 3 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Schwer
h = 3,5 mL = 2,5 mμ = 0,1k = 2500 N/m

Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 3,5 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 = 4 kgh = 3,5 mL = 2,5 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 4,5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 4000 N/m

Ein Block mit 10 kg wird auf einer glatten Rampe in 4,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 m Länge (μ = 0,25) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 4000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 10 kgh = 4,5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ek = 98,1 J
  2. 2. v = 4,186 m/s
  3. 3. v = 6,24 m/s
  4. 4. T = 19,62 N
  5. 5. v = 7,985 m/s
  6. 6. x = 43,6 cm

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