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
25°L = 3 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 3 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 25° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 3 mθ = 25°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Leicht
m = 0,5 kggh = 16 m

Ein Ball mit 0,5 kg wird aus der Ruhe aus 16 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 0,5 kgh = 16 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Mittel
90 km/h2°1200 kg

Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 90 km/h eine Steigung von 2° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 200 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

m = 1200 kgθ = 2°Fr = 200 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Mittel
20°d = 12 mμ = 0,25

Ein Block mit 2 kg rutscht 12 m eine Schräge mit 20° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,25. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 2 kgθ = 20°μ = 0,25d = 12 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
F = 65 N30°μ = 0,155 kg

Ein Block mit 5 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 30° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 65 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,15. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 4 m die Schräge hinaufbewegt hat.

m = 5 kgF = 65 Nθ = 30°μ = 0,15d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 8 mR = 2,5 mN = ?

Ein Wagen mit 2 kg wird in 8 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 2,5 m führt. Bestimme die Normalkraft N, die die Bahn am höchsten Punkt des Loopings auf den Wagen ausübt.

m = 2 kgh = 8 mR = 2,5 mg = 9,81 m/s²
N = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 2,348 m/s
  2. 2. Ek = 78,48 J
  3. 3. P = 15,27 kW
  4. 4. Wf = 55,31 J
  5. 5. v = 7,387 m/s
  6. 6. N = 27,47 N

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