Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 2,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 90° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
Ein Ball mit 4 kg wird aus der Ruhe aus 28 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
Eine Kugel mit 0,2 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 1 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 50° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.
Ein Block mit 5 kg rutscht 8 m eine Schräge mit 35° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,25. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.
Ein Block mit 2 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 2 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 2 m gefallen ist.
Ein Block mit 10 kg wird auf einer glatten Rampe in 4 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 5 m Länge (μ = 0,1) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 500 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.
Lösungsschlüssel
- 1. v = 7,004 m/s
- 2. v = 23,44 m/s
- 3. T = 3,364 N
- 4. Wf = 80,36 J
- 5. v = 4,202 m/s
- 6. v = 8,287 m/s
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.