1.Leicht
Ein Ball mit 4 kg wird aus der Ruhe aus 11 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 4 kgh = 11 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Eine Kiste wird mit einem Seil, das 60° mit der Horizontalen bildet, 12 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 130 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.
F = 130 Nd = 12 mθ = 60°
W = J
3.Mittel
Ein Block mit 2,5 kg rutscht 13 m eine Schräge mit 40° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,25. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.
m = 2,5 kgθ = 40°μ = 0,25d = 13 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
Ein Spielzeugwerfer hat eine senkrechte Feder mit der Federkonstante 1000 N/m. Eine Kugel mit 0,1 kg wird daraufgelegt, die Feder wird um 6 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.
m = 0,1 kgk = 1000 N/mx = 6 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Schwer
Ein Block mit 5 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 20° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 30 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,15. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 5 m die Schräge hinaufbewegt hat.
m = 5 kgF = 30 Nθ = 20°μ = 0,15d = 5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
Ein Wagen mit 5 kg wird in 8 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 2,5 m führt. Bestimme die Normalkraft N, die die Bahn am höchsten Punkt des Loopings auf den Wagen ausübt.
m = 5 kgh = 8 mR = 2,5 mg = 9,81 m/s²
N = N
Lösungsschlüssel
- 1. Ek = 431,6 J
- 2. W = 780 J
- 3. Wf = 61,06 J
- 4. h = 1,835 m
- 5. v = 3,552 m/s
- 6. N = 68,67 N
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