1.Leicht
Ein Ball mit 0,5 kg wird aus der Ruhe aus 5 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine kinetische Energie Ek kurz vor dem Aufprall auf den Boden.
m = 0,5 kgh = 5 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Eine Kiste wird mit einem Seil, das 25° mit der Horizontalen bildet, 11 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 20 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.
F = 20 Nd = 11 mθ = 25°
W = J
3.Mittel
Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 40° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,2. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 14 m entlang der Schräge gerutscht ist.
θ = 40°μ = 0,2d = 14 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 90 km/h eine Steigung von 3° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 800 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.
m = 1200 kgθ = 3°Fr = 800 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Schwer
Ein Block mit 5 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 30° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 60 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,25. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 4 m die Schräge hinaufbewegt hat.
m = 5 kgF = 60 Nθ = 30°μ = 0,25d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
Ein Block mit 3 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,4). 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 0,5 m gefallen ist.
m1 = 3 kgm2 = 3 kgμ = 0,4d = 0,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. Ek = 24,53 J
- 2. W = 199,4 J
- 3. v = 11,6 m/s
- 4. P = 35,4 kW
- 5. v = 6,306 m/s
- 6. v = 1,716 m/s
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