1.Leicht
Ein Hebezeug hebt eine Last von 50 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 60 s um 13 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in W.
m = 50 kgh = 13 mt = 60 sg = 9,81 m/s²
P = W
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
2.Leicht
Eine Kiste wird mit einem Seil, das 60° mit der Horizontalen bildet, 14 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 100 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.
F = 100 Nd = 14 mθ = 60°
W = J
3.Mittel
Eine Kugel mit 10 kg hängt an einem leichten Faden der Länge 0,8 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 30° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Fadenkraft T, wenn die Kugel den tiefsten Punkt durchläuft.
m = 10 kgL = 0,8 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Mittel
Ein Block mit 0,5 kg rutscht 12 m eine Schräge mit 25° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,35. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit Wf.
m = 0,5 kgθ = 25°μ = 0,35d = 12 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Schwer
Ein Block mit 2,5 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 = 0,25) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2000 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.
m = 2,5 kgh = 1,5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Schwer
Ein Block mit 0,5 kg wird auf einer glatten Rampe in 5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 3 m Länge (μ = 0,2) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2500 N/m). Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, wenn er die Feder erreicht.
m = 0,5 kgh = 5 mL = 3 mμ = 0,2k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. P = 106,3 W
- 2. W = 700 J
- 3. T = 124,4 N
- 4. Wf = 18,67 J
- 5. v = 4,143 m/s
- 6. v = 9,291 m/s
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