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
2 kgv = 3,5 m/sk = 1000 N/m

Ein Block mit 2 kg gleitet mit 3,5 m/s auf einer glatten horizontalen Fläche gegen eine Feder mit der Federkonstante 1000 N/m. Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder in cm.

m = 2 kgv = 3,5 m/sk = 1000 N/m
x = cm
2.Leicht
m = 10 kggh = 37 m

Ein Ball mit 10 kg wird aus der Ruhe aus 37 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 10 kgh = 37 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Mittel
45°d = 5 mμ = 0,3

Ein Block mit 5 kg rutscht 5 m eine Schräge mit 45° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,3. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 5 kgθ = 45°μ = 0,3d = 5 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
45°d = 9 mμ = 0,4

Ein Block mit 5 kg rutscht 9 m eine Schräge mit 45° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,4. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 5 kgθ = 45°μ = 0,4d = 9 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
8 kg3 kgμ = 0,15d = 1,5 m

Ein Block mit 8 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,15). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 3 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 1,5 m gefallen ist.

m1 = 8 kgm2 = 3 kgμ = 0,15d = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
h = 2 mL = 2 mμ = 0,2k = 1000 N/m

Ein Block mit 2 kg wird auf einer glatten Rampe in 2 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2 m Länge (μ = 0,2) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1000 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.

m = 2 kgh = 2 mL = 2 mμ = 0,2k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. x = 15,65 cm
  2. 2. Ek = 3630 J
  3. 3. Wf = 52,03 J
  4. 4. Wf = 124,9 J
  5. 5. v = 2,194 m/s
  6. 6. v = 5,603 m/s

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