Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 20° mit der Horizontalen bildet, 16 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 120 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

Ein Ball mit 1 kg wird aus der Ruhe aus 28 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

Ein Spielzeugwerfer hat eine senkrechte Feder mit der Federkonstante 400 N/m. Eine Kugel mit 0,25 kg wird daraufgelegt, die Feder wird um 8 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.

Ein Auto mit 2000 kg fährt mit konstant 72 km/h eine Steigung von 3° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 400 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

Ein Block mit 5 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,2). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 5 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 3 m gefallen ist.

Ein Block mit 2 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 35° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 30 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,1. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 9 m die Schräge hinaufbewegt hat.