1.Leicht
Ein Ball mit 2,5 kg wird aus der Ruhe aus 41 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 2,5 kgh = 41 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Eine Kiste wird mit einem Seil, das 30° mit der Horizontalen bildet, 8 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 190 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.
F = 190 Nd = 8 mθ = 30°
W = J
3.Mittel
Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 25° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,2. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 20 m entlang der Schräge gerutscht ist.
θ = 25°μ = 0,2d = 20 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
Ein Auto mit 1800 kg fährt mit konstant 72 km/h eine Steigung von 6° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 800 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.
m = 1800 kgθ = 6°Fr = 800 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Schwer
Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 2 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 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 = 2 mL = 2,5 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
Ein Wagen mit 5 kg wird in 20 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 5 m führt. Bestimme die Normalkraft N, die die Bahn am höchsten Punkt des Loopings auf den Wagen ausübt.
m = 5 kgh = 20 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
N = N
Lösungsschlüssel
- 1. Ek = 1006 J
- 2. W = 1316 J
- 3. v = 9,732 m/s
- 4. P = 52,92 kW
- 5. x = 25,25 cm
- 6. N = 147,2 N
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.