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
20°L = 2 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 2 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 20° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 2 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Leicht
m = 2,5 kggh = 24 m

Ein Ball mit 2,5 kg wird aus der Ruhe aus 24 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 2,5 kgh = 24 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Mittel
60°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 60° 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 = 60°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Mittel
50°L = 1 m0,5 kg

Eine Kugel mit 0,5 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 = 0,5 kgL = 1 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Schwer
F = 25 N30°μ = 0,22 kg

Ein Block mit 2 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 30° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 25 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,2. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 3 m die Schräge hinaufbewegt hat.

m = 2 kgF = 25 Nθ = 30°μ = 0,2d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 1,5 mL = 2 mμ = 0,25k = 1000 N/m

Ein Block mit 2,5 kg wird auf einer glatten Rampe in 1,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2 m Länge (μ = 0,25) 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 = 2,5 kgh = 1,5 mL = 2 mμ = 0,25k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 1,538 m/s
  2. 2. Ek = 588,6 J
  3. 3. T = 3,924 N
  4. 4. T = 8,409 N
  5. 5. v = 5,948 m/s
  6. 6. v = 4,429 m/s

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