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
m = 10 kggh = 26 m

Ein Ball mit 10 kg wird aus der Ruhe aus 26 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 10 kgh = 26 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Leicht
F = 140 N45°d = 20 m

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 45° mit der Horizontalen bildet, 20 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 140 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

F = 140 Nd = 20 mθ = 45°
W = J
3.Mittel
72 km/h5°800 kg

Ein Auto mit 800 kg fährt mit konstant 72 km/h eine Steigung von 5° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 200 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

m = 800 kgθ = 5°Fr = 200 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Mittel
30°d = 6 mμ = 0,25

Ein Block mit 0,5 kg rutscht 6 m eine Schräge mit 30° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,25. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 0,5 kgθ = 30°μ = 0,25d = 6 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
h = 5 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 800 N/m

Ein Block mit 1 kg wird auf einer glatten Rampe in 5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 3,5 m Länge (μ = 0,2) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 800 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 1 kgh = 5 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 5 mL = 3 mμ = 0,2k = 500 N/m

Ein Block mit 10 kg wird auf einer glatten Rampe in 5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 3 m Länge (μ = 0,2) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 500 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 10 kgh = 5 mL = 3 mμ = 0,2k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ek = 2551 J
  2. 2. W = 1980 J
  3. 3. P = 17,68 kW
  4. 4. Wf = 6,372 J
  5. 5. v = 9,185 m/s
  6. 6. x = 131,4 cm

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