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
35°L = 3 m

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 3 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 35° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

L = 3 mθ = 35°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Leicht
m = 1 kggh = 12 m

Ein Ball mit 1 kg wird aus der Ruhe aus 12 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

m = 1 kgh = 12 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Mittel
25°d = 15 mμ = 0,1

Ein Block mit 2 kg rutscht 15 m eine Schräge mit 25° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,1. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.

m = 2 kgθ = 25°μ = 0,1d = 15 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Mittel
15°d = 4 mμ = 0,15

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 15° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,15. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 4 m entlang der Schräge gerutscht ist.

θ = 15°μ = 0,15d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
h = 1,5 mL = 5 mμ = 0,1k = 4000 N/m

Ein Block mit 5 kg wird auf einer glatten Rampe in 1,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 5 m Länge (μ = 0,1) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 4000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 5 kgh = 1,5 mL = 5 mμ = 0,1k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Schwer
h = 2,5 mL = 2 mμ = 0,15k = 2000 N/m

Ein Block mit 4 kg wird auf einer glatten Rampe in 2,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2 m Länge (μ = 0,15) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2000 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.

m = 4 kgh = 2,5 mL = 2 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 3,263 m/s
  2. 2. v = 15,34 m/s
  3. 3. Wf = 26,67 J
  4. 4. v = 2,99 m/s
  5. 5. x = 15,66 cm
  6. 6. x = 29,38 cm

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