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

Ein Block mit 5 kg gleitet mit 5,5 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 = 5 kgv = 5,5 m/sk = 800 N/m
x = cm
2.Leicht
80 kgh = 29 mt = 20 s

Ein Hebezeug hebt eine Last von 80 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 20 s um 29 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in kW.

m = 80 kgh = 29 mt = 20 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Mittel
40 km/h

Ein Auto fährt mit 40 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,6. Bestimme den Bremsweg d.

v = 40 km/hμ = 0,6g = 9,81 m/s²
d = m
4.Mittel
30°d = 20 mμ = 0,1

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 30° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,1. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 20 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 30°μ = 0,1d = 20 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
h = 2,5 mL = 1,5 mμ = 0,3k = 4000 N/m

Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 2,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 1,5 m Länge (μ = 0,3) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 4000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 4 kgh = 2,5 mL = 1,5 mμ = 0,3k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
h = 13 mR = 5 mv = ?

Ein Wagen mit 2 kg wird in 13 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 5 m führt. Bestimme die Geschwindigkeit v des Wagens am höchsten Punkt des Loopings.

m = 2 kgh = 13 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. x = 43,48 cm
  2. 2. P = 1,138 kW
  3. 3. d = 10,49 m
  4. 4. v = 12,74 m/s
  5. 5. x = 20,06 cm
  6. 6. v = 7,672 m/s

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