1.Leicht
Ein Block mit 0,5 kg gleitet mit 3,5 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 100 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.
m = 0,5 kgv = 3,5 m/sk = 100 N/m
x = cm
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 1,5 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 = 1,5 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
Ein Auto mit 2000 kg fährt mit konstant 72 km/h eine Steigung von 4° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 700 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.
m = 2000 kgθ = 4°Fr = 700 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Mittel
Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 30° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,25. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 9 m entlang der Schräge gerutscht ist.
θ = 30°μ = 0,25d = 9 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
Ein Block mit 8 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 30° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 115 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,25. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 2 m die Schräge hinaufbewegt hat.
m = 8 kgF = 115 Nθ = 30°μ = 0,25d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
Ein Block mit 2 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 25° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 20 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,15. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 4 m die Schräge hinaufbewegt hat.
m = 2 kgF = 20 Nθ = 25°μ = 0,15d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. x = 24,75 cm
- 2. v = 1,986 m/s
- 3. P = 41,37 kW
- 4. v = 7,075 m/s
- 5. v = 5,421 m/s
- 6. v = 6,014 m/s
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