Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 15° mit der Horizontalen bildet, 18 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 50 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

Ein Block mit 0,5 kg gleitet mit 2 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 100 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 40° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,25. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 13 m entlang der Schräge gerutscht ist.

Ein Block mit 10 kg rutscht 20 m eine Schräge mit 25° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,3. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit W_f.

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 6 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 3 m gefallen ist.

Eine Feder mit der Federkonstante 2000 N/m am Fuß einer Schräge mit 25° Neigung wird durch einen Block mit 2 kg um 10 cm zusammengedrückt und losgelassen. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Schräge beträgt 0,25. Wie weit d bewegt sich der Block vom Auslösepunkt die Schräge hinauf, bevor er stehen bleibt? (Vernachlässige die kurze Strecke, auf der die Feder schiebt, d. h. nimm Reibung und Schwerkraft über die ganze Strecke d an.)