1.Leicht
Ein Hebezeug hebt eine Last von 200 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 30 s um 4 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in W.
m = 200 kgh = 4 mt = 30 sg = 9,81 m/s²
P = W
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Ein Ball mit 1 kg wird aus der Ruhe aus 47 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 1 kgh = 47 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 25° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,2. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 10 m entlang der Schräge gerutscht ist.
θ = 25°μ = 0,2d = 10 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
Ein Auto fährt mit 100 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,8. Bestimme den Bremsweg d.
v = 100 km/hμ = 0,8g = 9,81 m/s²
d = m
5.Schwer
Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 m Länge (μ = 0,2) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2500 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
m = 4 kgh = 5 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
Ein Block mit 15 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 35° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 195 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,1. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 9 m die Schräge hinaufbewegt hat.
m = 15 kgF = 195 Nθ = 35°μ = 0,1d = 9 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. P = 261,6 W
- 2. v = 30,37 m/s
- 3. v = 6,881 m/s
- 4. d = 49,16 m
- 5. x = 37,59 cm
- 6. v = 10,87 m/s
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