1.Leicht
Ein Ball mit 0,5 kg wird aus der Ruhe aus 21 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 0,5 kgh = 21 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Ein Ball mit 2,5 kg wird aus der Ruhe aus 25 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 2,5 kgh = 25 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Mittel
Ein Block mit 5 kg rutscht 13 m eine Schräge mit 45° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,4. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.
m = 5 kgθ = 45°μ = 0,4d = 13 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
Ein Auto fährt mit 110 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,4. Bestimme den Bremsweg d.
v = 110 km/hμ = 0,4g = 9,81 m/s²
d = m
5.Schwer
Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 3 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 3 m Länge (μ = 0,1) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
m = 4 kgh = 3 mL = 3 mμ = 0,1k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
Ein Wagen mit 1 kg wird in 8,4 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 3 m führt. Bestimme die Normalkraft N, die die Bahn am höchsten Punkt des Loopings auf den Wagen ausübt.
m = 1 kgh = 8,4 mR = 3 mg = 9,81 m/s²
N = N
Lösungsschlüssel
- 1. Ek = 103 J
- 2. Ek = 613,1 J
- 3. Wf = 180,4 J
- 4. d = 119 m
- 5. x = 46,03 cm
- 6. N = 5,886 N
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