1.Leicht
Ein Ball mit 1 kg wird aus der Ruhe aus 24 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 1 kgh = 24 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Ein Hebezeug hebt eine Last von 250 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 8 s um 14 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in kW.
m = 250 kgh = 14 mt = 8 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Mittel
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 0,7. Bestimme den Bremsweg d.
v = 90 km/hμ = 0,7g = 9,81 m/s²
d = m
4.Mittel
Ein Block mit 10 kg rutscht 8 m eine Schräge mit 45° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,3. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.
m = 10 kgθ = 45°μ = 0,3d = 8 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
Ein Block mit 5 kg wird auf einer glatten Rampe in 1,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 m Länge (μ = 0,2) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1500 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
m = 5 kgh = 1,5 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
Ein Block mit 2 kg wird auf einer glatten Rampe in 4 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 3 m Länge (μ = 0,3) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 800 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.
m = 2 kgh = 4 mL = 3 mμ = 0,3k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. Ek = 235,4 J
- 2. P = 4,292 kW
- 3. d = 45,51 m
- 4. Wf = 166,5 J
- 5. x = 25,57 cm
- 6. v = 7,799 m/s
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