1.Leicht
Ein Ball mit 4 kg wird aus der Ruhe aus 32 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 4 kgh = 32 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Ein Hebezeug hebt eine Last von 500 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 8 s um 19 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in kW.
m = 500 kgh = 19 mt = 8 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Mittel
Ein Auto fährt mit 80 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,6. Bestimme den Bremsweg d.
v = 80 km/hμ = 0,6g = 9,81 m/s²
d = m
4.Mittel
Ein Block mit 2 kg rutscht 19 m eine Schräge mit 40° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,15. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.
m = 2 kgθ = 40°μ = 0,15d = 19 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
Ein Block mit 4 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.
m1 = 4 kgm2 = 6 kgμ = 0,2d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
Ein Block mit 0,5 kg wird auf einer glatten Rampe in 4,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 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 = 0,5 kgh = 4,5 mL = 2,5 mμ = 0,3k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Lösungsschlüssel
- 1. v = 25,06 m/s
- 2. P = 11,65 kW
- 3. d = 41,95 m
- 4. Wf = 42,83 J
- 5. v = 5,532 m/s
- 6. x = 19,18 cm
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