Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Ein Hebezeug hebt eine Last von 500 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 20 s um 18 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in kW.

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 30° mit der Horizontalen bildet, 13 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 20 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

Ein Block mit 2,5 kg rutscht 3 m eine Schräge mit 35° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,35. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit W_f.

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 30° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,35. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 11 m entlang der Schräge gerutscht ist.

Eine Feder mit der Federkonstante 2000 N/m am Fuß einer Schräge mit 15° Neigung wird durch einen Block mit 1 kg um 8 cm zusammengedrückt und losgelassen. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Schräge beträgt 0,2. Wie weit d bewegt sich der Block vom Auslösepunkt die Schräge hinauf, bevor er stehen bleibt? (Vernachlässige die kurze Strecke, auf der die Feder schiebt, d. h. nimm Reibung und Schwerkraft über die ganze Strecke d an.)

Ein Block mit 2,5 kg wird auf einer glatten Rampe in 2,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 1 m Länge (μ = 0,25) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 2500 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.