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 = 2 kggh = 48 m

Ein Ball mit 2 kg wird aus der Ruhe aus 48 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 2 kgh = 48 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Leicht
1 kgv = 4,5 m/sk = 100 N/m

Ein Block mit 1 kg gleitet mit 4,5 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 100 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.

m = 1 kgv = 4,5 m/sk = 100 N/m
x = cm
3.Mittel
45°d = 7 mμ = 0,2

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 45° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,2. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 7 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 45°μ = 0,2d = 7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
30°L = 0,8 m0,5 kg

Eine Kugel mit 0,5 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 0,8 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 30° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.

m = 0,5 kgL = 0,8 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Schwer
h = 1,5 mL = 4 mμ = 0,15k = 2000 N/m

Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 1,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 4 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 4 kgh = 1,5 mL = 4 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
F = 15 N30°μ = 0,152 kg

Ein Block mit 2 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 30° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 15 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,15. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 2 m die Schräge hinaufbewegt hat.

m = 2 kgF = 15 Nθ = 30°μ = 0,15d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ek = 941,8 J
  2. 2. x = 45 cm
  3. 3. v = 8,814 m/s
  4. 4. T = 6,219 N
  5. 5. x = 18,79 cm
  6. 6. v = 2,298 m/s

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