1.Leicht
Ein Block mit 0,5 kg gleitet mit 1 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 2000 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.
m = 0,5 kgv = 1 m/sk = 2000 N/m
x = cm
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Ein Ball mit 10 kg wird aus der Ruhe aus 48 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 10 kgh = 48 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 54 km/h eine Steigung von 3° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 800 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.
m = 1200 kgθ = 3°Fr = 800 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Mittel
Ein Auto fährt mit 110 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,4. Bestimme den Bremsweg d.
v = 110 km/hμ = 0,4g = 9,81 m/s²
d = m
5.Schwer
Ein Wagen mit 0,5 kg wird in 6 m Höhe auf einer glatten Bahn aus der Ruhe losgelassen, die in einen senkrechten Looping mit dem Radius 1,5 m führt. Bestimme die Normalkraft N, die die Bahn am höchsten Punkt des Loopings auf den Wagen ausübt.
m = 0,5 kgh = 6 mR = 1,5 mg = 9,81 m/s²
N = N
6.Schwer
Ein Block mit 10 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,2). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 3 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 1 m gefallen ist.
m1 = 10 kgm2 = 3 kgμ = 0,2d = 1 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. x = 1,581 cm
- 2. v = 30,69 m/s
- 3. P = 21,24 kW
- 4. d = 119 m
- 5. N = 14,71 N
- 6. v = 1,229 m/s
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