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
45°L = 1,5 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 1,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 45° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 1,5 mθ = 45°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
40 km/h

Ein Auto fährt mit 40 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,7. Bestimme den Bremsweg d.

v = 40 km/hμ = 0,7g = 9,81 m/s²
d = m
4.Mittel
70 km/h

Ein Auto fährt mit 70 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,7. Bestimme den Bremsweg d.

v = 70 km/hμ = 0,7g = 9,81 m/s²
d = m
5.Schwer
h = 13 mR = 5 mN = ?

Ein Wagen mit 1 kg wird in 13 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 5 m führt. Bestimme die Normalkraft N, die die Bahn am höchsten Punkt des Loopings auf den Wagen ausübt.

m = 1 kgh = 13 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
N = N
6.Schwer
F = 55 N25°μ = 0,35 kg

Ein Block mit 5 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 25° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 55 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,3. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 10 m die Schräge hinaufbewegt hat.

m = 5 kgF = 55 Nθ = 25°μ = 0,3d = 10 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 7,004 m/s
  2. 2. v = 2,936 m/s
  3. 3. d = 8,989 m
  4. 4. d = 27,53 m
  5. 5. N = 1,962 N
  6. 6. v = 9,151 m/s

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