Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 1,5 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 25° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.
Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen
Eine Kiste wird mit einem Seil, das 50° mit der Horizontalen bildet, 2 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 170 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.
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.
Ein Auto fährt mit 80 km/h auf einer ebenen Straße, bremst stark und rutscht mit blockierten Rädern bis zum Stillstand. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,7. Bestimme den Bremsweg d.
Ein Block mit 20 kg startet aus der Ruhe am Fuß einer Schräge mit 15° Neigung und wird durch eine konstante Kraft von 130 N parallel zur Schräge hinaufgezogen. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,3. Bestimme die Geschwindigkeit v des Blocks, nachdem er sich 7 m die Schräge hinaufbewegt hat.
Ein Block mit 1 kg wird auf einer glatten Rampe in 2,5 m Höhe aus der Ruhe losgelassen. Unten überquert er einen rauen, waagerechten Streifen von 2,5 m Länge (μ = 0,2) und läuft dann auf einer glatten Fläche gegen eine Feder (k = 1500 N/m). Bestimme die maximale Zusammendrückung x der Feder.
Lösungsschlüssel
- 1. v = 1,661 m/s
- 2. W = 218,5 J
- 3. v = 11,6 m/s
- 4. d = 35,96 m
- 5. v = 3,957 m/s
- 6. x = 16,17 cm
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