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
F = 60 N30°d = 2 m

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 30° mit der Horizontalen bildet, 2 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 60 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

F = 60 Nd = 2 mθ = 30°
W = J
2.Leicht
m = 5 kggh = 45 m

Ein Ball mit 5 kg wird aus der Ruhe aus 45 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 5 kgh = 45 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Mittel
45°d = 20 mμ = 0,35

Ein Block mit 4 kg rutscht 20 m eine Schräge mit 45° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,35. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 4 kgθ = 45°μ = 0,35d = 20 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
35°d = 16 mμ = 0,3

Ein Block mit 4 kg rutscht 16 m eine Schräge mit 35° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,3. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 4 kgθ = 35°μ = 0,3d = 16 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
h = 3,5 mL = 1 mμ = 0,3k = 2000 N/m

Ein Block mit 0,5 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 = 0,3) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 0,5 kgh = 3,5 mL = 1 mμ = 0,3k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
F = 70 N20°μ = 0,1510 kg

Ein Block mit 10 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 20° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 70 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,15. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 10 m die Schräge hinaufbewegt hat.

m = 10 kgF = 70 Nθ = 20°μ = 0,15d = 10 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. W = 103,9 J
  2. 2. Ek = 2207 J
  3. 3. Wf = 194,2 J
  4. 4. Wf = 154,3 J
  5. 5. x = 12,53 cm
  6. 6. v = 6,726 m/s

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