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
0,5 kgv = 4,5 m/sk = 500 N/m

Ein Block mit 0,5 kg gleitet mit 4,5 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 500 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.

m = 0,5 kgv = 4,5 m/sk = 500 N/m
x = cm
2.Leicht
0,5 kgv = 4 m/sk = 400 N/m

Ein Block mit 0,5 kg gleitet mit 4 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 400 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.

m = 0,5 kgv = 4 m/sk = 400 N/m
x = cm
3.Mittel
50°L = 1,5 m10 kg

Eine Kugel mit 10 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 1,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 50° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.

m = 10 kgL = 1,5 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Mittel
25°d = 4 mμ = 0,35

Ein Block mit 4 kg rutscht 4 m eine Schräge mit 25° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,35. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 4 kgθ = 25°μ = 0,35d = 4 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
h = 3 mL = 2 mμ = 0,15k = 2000 N/m

Ein Block mit 1 kg wird auf einer glatten Rampe in 3 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2000 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 1 kgh = 3 mL = 2 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 4 mL = 2,5 mμ = 0,15k = 5000 N/m

Ein Block mit 2,5 kg wird auf einer glatten Rampe in 4 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 5000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 2,5 kgh = 4 mL = 2,5 mμ = 0,15k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. x = 14,23 cm
  2. 2. x = 14,14 cm
  3. 3. T = 168,2 N
  4. 4. Wf = 49,79 J
  5. 5. v = 7,278 m/s
  6. 6. x = 18,86 cm

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