Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 45° mit der Horizontalen bildet, 8 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 30 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

Ein Ball mit 5 kg wird aus der Ruhe aus 42 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie E_k kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 25° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,35. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 12 m entlang der Schräge gerutscht ist.

Ein Block mit 4 kg rutscht 4 m eine Schräge mit 20° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,2. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit W_f.

Ein Block mit 8 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 15° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 55 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,25. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 3 m die Schräge hinaufbewegt hat.

Eine Feder mit der Federkonstante 500 N/m am Fuß einer Schräge mit 35° Neigung wird durch einen Block mit 1 kg um 12 cm zusammengedrückt und losgelassen. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Schräge beträgt 0,25. Wie weit d bewegt sich der Block vom Auslösepunkt die Schräge hinauf, bevor er stehen bleibt? (Vernachlässige die kurze Strecke, auf der die Feder schiebt, d. h. nimm Reibung und Schwerkraft über die ganze Strecke d an.)