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
250 kgh = 26 mt = 8 s

Ein Hebezeug hebt eine Last von 250 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 8 s um 26 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in kW.

m = 250 kgh = 26 mt = 8 sg = 9,81 m/s²
P = kW
2.Leicht
m = 5 kggh = 4 m

Ein Ball mit 5 kg wird aus der Ruhe aus 4 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 5 kgh = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
20°d = 7 mμ = 0,15

Ein Block mit 1 kg rutscht 7 m eine Schräge mit 20° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,15. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 1 kgθ = 20°μ = 0,15d = 7 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
40°d = 12 mμ = 0,35

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 40° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,35. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 12 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 40°μ = 0,35d = 12 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
4 kg5 kgμ = 0,25d = 3 m

Ein Block mit 4 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,25). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 5 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 3 m gefallen ist.

m1 = 4 kgm2 = 5 kgμ = 0,25d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 1,5 mL = 5 mμ = 0,15k = 1000 N/m

Ein Block mit 5 kg wird auf einer glatten Rampe in 1,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 5 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 5 kgh = 1,5 mL = 5 mμ = 0,15k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. P = 7,971 kW
  2. 2. v = 8,859 m/s
  3. 3. Wf = 9,679 J
  4. 4. v = 9,392 m/s
  5. 5. v = 5,115 m/s
  6. 6. x = 27,12 cm

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