1.Leicht
Ein Block mit 2,5 kg gleitet mit 6 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 = 2,5 kgv = 6 m/sk = 500 N/m
x = cm
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 2,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 45° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.
L = 2,5 mθ = 45°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 40° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,35. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 14 m entlang der Schräge gerutscht ist.
θ = 40°μ = 0,35d = 14 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
Ein Auto fährt mit 50 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,5. Bestimme den Bremsweg d.
v = 50 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
5.Schwer
Ein Block mit 2,5 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 = 800 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
m = 2,5 kgh = 3,5 mL = 1 mμ = 0,3k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
Ein Block mit 2 kg wird auf einer glatten Rampe in 2,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 4,5 m Länge (μ = 0,25) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 4000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
m = 2 kgh = 2,5 mL = 4,5 mμ = 0,25k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Lösungsschlüssel
- 1. x = 42,43 cm
- 2. v = 3,79 m/s
- 3. v = 10,14 m/s
- 4. d = 19,66 m
- 5. x = 44,29 cm
- 6. x = 11,61 cm
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