Ein Ball mit 10 kg wird aus der Ruhe aus 13 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
Eine Kiste wird mit einem Seil, das 50° mit der Horizontalen bildet, 6 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 60 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.
Ein Auto mit 1000 kg fährt mit konstant 72 km/h eine Steigung von 4° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 600 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.
Ein Block mit 0,5 kg rutscht 20 m eine Schräge mit 30° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,3. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.
Ein Block mit 1 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 = 800 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 3,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 3,5 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
Lösungsschlüssel
- 1. Ek = 1275 J
- 2. W = 231,4 J
- 3. P = 25,69 kW
- 4. Wf = 25,49 J
- 5. x = 18,36 cm
- 6. x = 48,32 cm
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