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 = 2,5 kggh = 6 m

Ein Ball mit 2,5 kg wird aus der Ruhe aus 6 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 2,5 kgh = 6 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Leicht
m = 10 kggh = 39 m

Ein Ball mit 10 kg wird aus der Ruhe aus 39 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 10 kgh = 39 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
25°d = 12 mμ = 0,1

Ein Block mit 0,5 kg rutscht 12 m eine Schräge mit 25° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,1. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 0,5 kgθ = 25°μ = 0,1d = 12 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
0,5 kgk = 1500 N/mh = ?

Ein Spielzeugwerfer hat eine senkrechte Feder mit der Federkonstante 1500 N/m. Eine Kugel mit 0,5 kg wird daraufgelegt, die Feder wird um 10 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.

m = 0,5 kgk = 1500 N/mx = 10 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Schwer
10 kg5 kgμ = 0,1d = 3 m

Ein Block mit 10 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,1). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 5 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 3 m gefallen ist.

m1 = 10 kgm2 = 5 kgμ = 0,1d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 4,5 mL = 1,5 mμ = 0,3k = 1000 N/m

Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 4,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 1,5 m Länge (μ = 0,3) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1000 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 4 kgh = 4,5 mL = 1,5 mμ = 0,3k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ek = 147,2 J
  2. 2. v = 27,66 m/s
  3. 3. Wf = 5,335 J
  4. 4. h = 1,529 m
  5. 5. v = 3,962 m/s
  6. 6. v = 8,914 m/s

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