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
90°L = 1,2 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 1,2 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 90° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 1,2 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Leicht
150 kgh = 10 mt = 45 s

Ein Hebezeug hebt eine Last von 150 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 45 s um 10 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in W.

m = 150 kgh = 10 mt = 45 sg = 9,81 m/s²
P = W
3.Mittel
45°d = 8 mμ = 0,15

Ein Block mit 2,5 kg rutscht 8 m eine Schräge mit 45° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,15. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 2,5 kgθ = 45°μ = 0,15d = 8 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
30°d = 12 mμ = 0,25

Ein Block mit 10 kg rutscht 12 m eine Schräge mit 30° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,25. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 10 kgθ = 30°μ = 0,25d = 12 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
4 kg3 kgμ = 0,25d = 0,5 m

Ein Block mit 4 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,25). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 3 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 0,5 m gefallen ist.

m1 = 4 kgm2 = 3 kgμ = 0,25d = 0,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
2 kg1 kgμ = 0,25d = 1 m

Ein Block mit 2 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,25). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 1 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 1 m gefallen ist.

m1 = 2 kgm2 = 1 kgμ = 0,25d = 1 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 4,852 m/s
  2. 2. P = 327 W
  3. 3. Wf = 20,81 J
  4. 4. Wf = 254,9 J
  5. 5. v = 1,674 m/s
  6. 6. v = 1,808 m/s

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