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
5 kgv = 4 m/sk = 2000 N/m

Ein Block mit 5 kg gleitet mit 4 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 = 5 kgv = 4 m/sk = 2000 N/m
x = cm
2.Leicht
m = 4 kggh = 36 m

Ein Ball mit 4 kg wird aus der Ruhe aus 36 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 4 kgh = 36 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Mittel
40°d = 18 mμ = 0,1

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 40° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,1. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 18 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 40°μ = 0,1d = 18 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
40°d = 7 mμ = 0,1

Ein Block mit 2 kg rutscht 7 m eine Schräge mit 40° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,1. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 2 kgθ = 40°μ = 0,1d = 7 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
h = 1,5 mL = 2,5 mμ = 0,3k = 1000 N/m

Ein Block mit 2 kg wird auf einer glatten Rampe in 1,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 m Länge (μ = 0,3) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 2 kgh = 1,5 mL = 2,5 mμ = 0,3k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
F = 140 N25°μ = 0,310 kg

Ein Block mit 10 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 25° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 140 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,3. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 2 m die Schräge hinaufbewegt hat.

m = 10 kgF = 140 Nθ = 25°μ = 0,3d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. x = 20 cm
  2. 2. Ek = 1413 J
  3. 3. v = 14,14 m/s
  4. 4. Wf = 10,52 J
  5. 5. x = 17,16 cm
  6. 6. v = 5,362 m/s

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