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
m = 0,5 kggh = 48 m

Ein Ball mit 0,5 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 = 0,5 kgh = 48 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Leicht
30°L = 0,5 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 0,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 30° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 0,5 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
35°d = 7 mμ = 0,35

Ein Block mit 10 kg rutscht 7 m eine Schräge mit 35° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,35. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 10 kgθ = 35°μ = 0,35d = 7 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
20°d = 19 mμ = 0,25

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 20° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,25. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 19 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 20°μ = 0,25d = 19 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
h = 4 mL = 3 mμ = 0,15k = 800 N/m

Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 4 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 3 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 800 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 4 kgh = 4 mL = 3 mμ = 0,15k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
h = 4,5 mL = 2 mμ = 0,1k = 1500 N/m

Ein Block mit 5 kg wird auf einer glatten Rampe in 4,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2 m Länge (μ = 0,1) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1500 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 5 kgh = 4,5 mL = 2 mμ = 0,1k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 30,69 m/s
  2. 2. v = 1,146 m/s
  3. 3. Wf = 196,9 J
  4. 4. v = 6,319 m/s
  5. 5. x = 59,01 cm
  6. 6. v = 9,185 m/s

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