Arbeitsblatt Arbeit und Energie mit Lösungen

Eine Kiste wird mit einem Seil, das 50° mit der Horizontalen bildet, 8 m über einen ebenen Boden gezogen. Die Seilkraft beträgt 150 N. Bestimme die Arbeit W, die das Seil an der Kiste verrichtet.

Eine kleine Kugel hängt an einem leichten Faden der Länge 0,8 m. Sie wird ausgelenkt, bis der Faden 50° mit der Vertikalen bildet, und aus der Ruhe losgelassen. Bestimme unter Vernachlässigung des Luftwiderstands ihre Geschwindigkeit v am tiefsten Punkt.

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 45° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,4. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 17 m entlang der Schräge gerutscht ist.

Ein Block gleitet aus der Ruhe eine Schräge mit 35° Neigung hinunter. Der Gleitreibungskoeffizient ist 0,3. Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem er 6 m entlang der Schräge gerutscht ist.

Eine Feder mit der Federkonstante 3000 N/m am Fuß einer Schräge mit 25° Neigung wird durch einen Block mit 0,5 kg um 5 cm zusammengedrückt und losgelassen. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Schräge beträgt 0,3. 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 3 kg liegt auf einem rauen waagerechten Tisch (μ = 0,1). Ein leichter Faden läuft von ihm über eine glatte Rolle an der Tischkante zu einem hängenden Block mit 3 kg. Das System wird aus der Ruhe losgelassen. Bestimme die Geschwindigkeit v der Blöcke, nachdem der hängende Block 3 m gefallen ist.