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
60°L = 0,5 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 0,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 60° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 0,5 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Leicht
F = 110 N30°d = 18 m

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 30° mit der Horizontalen bildet, 18 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 110 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

F = 110 Nd = 18 mθ = 30°
W = J
3.Mittel
30°d = 15 mμ = 0,3

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 30° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,3. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 15 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 30°μ = 0,3d = 15 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
0,1 kgk = 500 N/mh = ?

Ein Spielzeugwerfer hat eine senkrechte Feder mit der Federkonstante 500 N/m. Eine Kugel mit 0,1 kg wird daraufgelegt, die Feder wird um 5 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 = 0,1 kgk = 500 N/mx = 5 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Schwer
h = 3,5 mL = 2 mμ = 0,3k = 800 N/m

Ein Block mit 1 kg wird auf einer glatten Rampe in 3,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2 m Länge (μ = 0,3) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 800 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 1 kgh = 3,5 mL = 2 mμ = 0,3k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
2 kg6 kgμ = 0,15d = 2 m

Ein Block mit 2 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,15). 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 2 m gefallen ist.

m1 = 2 kgm2 = 6 kgμ = 0,15d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 2,215 m/s
  2. 2. W = 1715 J
  3. 3. v = 8,408 m/s
  4. 4. h = 0,6371 m
  5. 5. v = 7,543 m/s
  6. 6. v = 5,288 m/s

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