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
m = 1 kggh = 39 m

Ein Ball mit 1 kg wird aus der Ruhe aus 39 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 1 kgh = 39 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Leicht
30°L = 0,5 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 0,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 30° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 0,5 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
70°L = 0,8 m1 kg

Eine Kugel mit 1 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 0,8 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 70° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.

m = 1 kgL = 0,8 mθ = 70°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Mittel
90 km/h5°2000 kg

Ein Auto mit 2000 kg fährt mit konstant 90 km/h eine Steigung von 5° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 300 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

m = 2000 kgθ = 5°Fr = 300 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Schwer
h = 3 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 1000 N/m

Ein Block mit 5 kg wird auf einer glatten Rampe in 3 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 3,5 m Länge (μ = 0,2) 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 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
h = 4,5 mL = 5 mμ = 0,2k = 1500 N/m

Ein Block mit 2 kg wird auf einer glatten Rampe in 4,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 5 m Länge (μ = 0,2) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1500 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 2 kgh = 4,5 mL = 5 mμ = 0,2k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ek = 382,6 J
  2. 2. v = 1,146 m/s
  3. 3. T = 22,72 N
  4. 4. P = 50,25 kW
  5. 5. x = 47,5 cm
  6. 6. v = 8,287 m/s

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