1.Leicht
Ein Ball mit 4 kg wird aus der Ruhe aus 25 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 4 kgh = 25 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Ein Ball mit 10 kg wird aus der Ruhe aus 7 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 10 kgh = 7 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Mittel
Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 90 km/h eine Steigung von 8° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 400 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.
m = 1200 kgθ = 8°Fr = 400 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Mittel
Eine Kugel mit 5 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 2 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 90° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.
m = 5 kgL = 2 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Schwer
Ein Block mit 5 kg wird auf einer glatten Rampe in 3,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 5 m Länge (μ = 0,3) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
m = 5 kgh = 3,5 mL = 5 mμ = 0,3k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 3,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 1 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1500 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
m = 4 kgh = 3,5 mL = 1 mμ = 0,15k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Lösungsschlüssel
- 1. v = 22,15 m/s
- 2. Ek = 686,7 J
- 3. P = 50,96 kW
- 4. T = 147,2 N
- 5. x = 44,29 cm
- 6. x = 41,87 cm
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.