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 = 10 kggh = 46 m

Ein Ball mit 10 kg wird aus der Ruhe aus 46 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 10 kgh = 46 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Leicht
m = 0,5 kggh = 45 m

Ein Ball mit 0,5 kg wird aus der Ruhe aus 45 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 0,5 kgh = 45 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
20°d = 12 mμ = 0,2

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 20° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,2. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 12 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 20°μ = 0,2d = 12 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
72 km/h5°2000 kg

Ein Auto mit 2000 kg fährt mit konstant 72 km/h eine Steigung von 5° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 600 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

m = 2000 kgθ = 5°Fr = 600 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Schwer
h = 1,5 mL = 1,5 mμ = 0,15k = 5000 N/m

Ein Block mit 0,5 kg wird auf einer glatten Rampe in 1,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 1,5 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 5000 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 0,5 kgh = 1,5 mL = 1,5 mμ = 0,15k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
2 kg6 kgμ = 0,25d = 1,5 m

Ein Block mit 2 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,25). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 6 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 1,5 m gefallen ist.

m1 = 2 kgm2 = 6 kgμ = 0,25d = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ek = 4513 J
  2. 2. v = 29,71 m/s
  3. 3. v = 6,023 m/s
  4. 4. P = 46,2 kW
  5. 5. v = 5,002 m/s
  6. 6. v = 4,498 m/s

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