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
0,5 kgv = 2,5 m/sk = 800 N/m

Ein Block mit 0,5 kg gleitet mit 2,5 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 800 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.

m = 0,5 kgv = 2,5 m/sk = 800 N/m
x = cm
2.Leicht
m = 4 kggh = 33 m

Ein Ball mit 4 kg wird aus der Ruhe aus 33 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 4 kgh = 33 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
54 km/h3°1800 kg

Ein Auto mit 1800 kg fährt mit konstant 54 km/h eine Steigung von 3° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 350 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

m = 1800 kgθ = 3°Fr = 350 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Mittel
90°L = 2 m5 kg

Eine Kugel mit 5 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 2 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 90° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.

m = 5 kgL = 2 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Schwer
h = 3 mL = 2 mμ = 0,25k = 800 N/m

Ein Block mit 10 kg wird auf einer glatten Rampe in 3 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2 m Länge (μ = 0,25) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 800 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 10 kgh = 3 mL = 2 mμ = 0,25k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
h = 4,8 mR = 1,5 mv = ?

Ein Wagen mit 5 kg wird in 4,8 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 1,5 m führt. Bestimme die Geschwindigkeit v des Wagens am höchsten Punkt des Loopings.

m = 5 kgh = 4,8 mR = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. x = 6,25 cm
  2. 2. v = 25,45 m/s
  3. 3. P = 19,11 kW
  4. 4. T = 147,2 N
  5. 5. x = 78,3 cm
  6. 6. v = 5,943 m/s

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