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
90°L = 2,5 m

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.

L = 2,5 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Leicht
m = 4 kggh = 28 m

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.

m = 4 kgh = 28 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
50°L = 1 m0,2 kg

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.

m = 0,2 kgL = 1 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Mittel
35°d = 8 mμ = 0,25

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.

m = 5 kgθ = 35°μ = 0,25d = 8 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
2 kg2 kgμ = 0,1d = 2 m

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.

m1 = 2 kgm2 = 2 kgμ = 0,1d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 4 mL = 5 mμ = 0,1k = 500 N/m

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.

m = 10 kgh = 4 mL = 5 mμ = 0,1k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 7,004 m/s
  2. 2. v = 23,44 m/s
  3. 3. T = 3,364 N
  4. 4. Wf = 80,36 J
  5. 5. v = 4,202 m/s
  6. 6. v = 8,287 m/s

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