Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 60° mit der Horizontalen bildet, 3 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 90 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 35° mit der Horizontalen bildet, 13 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 140 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

Ein Spielzeugwerfer hat eine senkrechte Feder mit der Federkonstante 2000 N/m. Eine Kugel mit 0,15 kg wird daraufgelegt, die Feder wird um 4 cm zusammengedrückt und dann losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands und der Federmasse die Höhe h, die die Kugel steigt, gemessen von ihrer Lage bei zusammengedrückter Feder.

Ein Block mit 4 kg rutscht 19 m eine Schräge mit 35° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,25. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit W_f.

Ein Block mit 5 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,4). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 3 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 0,5 m gefallen ist.

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 2 m Länge (μ = 0,25) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.