Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Ein Ball mit 2,5 kg wird aus der Ruhe aus 3 m Höhe fallen gelassen. Vernachlässige den Luftwiderstand. Bestimme seine Geschwindigkeit v kurz vor dem Aufprall auf den Boden.

Ein Hebezeug hebt eine Last von 80 kg mit konstanter Geschwindigkeit in 30 s um 28 m an. Bestimme die mittlere Leistung P, die es an die Last abgibt, in W.

Ein Auto mit 1000 kg fährt mit konstant 36 km/h eine Steigung von 4° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 700 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

Ein Block mit 2 kg rutscht 16 m eine Schräge mit 45° Neigung hinunter, bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,1. Bestimme die gegen die Reibung verrichtete Arbeit W_f.

Eine Feder mit der Federkonstante 5000 N/m am Fuß einer Schräge mit 15° Neigung wird durch einen Block mit 0,5 kg um 10 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 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 30° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 30 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,2. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 4 m die Schräge hinaufbewegt hat.