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Mechanische Arbeit, Kraft und Weg verstehen

Mechanische Arbeit beschreibt die Energieübertragung einer Kraft entlang eines Weges. Auf dieser Seite übst du die Arbeitsformel W = F·s·cos(α), positive und negative Arbeit, Hubarbeit, Reibungsarbeit und Kraft-Weg-Diagramme.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 7–10 und führen vom Grundverständnis bis zum Arbeit-Energie-Theorem.

So löst du Arbeitsaufgaben

  1. Bestimme Kraft, Weg, Winkel und die Richtung der Kraft relativ zur Bewegung.
  2. Verwende W = F·s·cos(α) oder die Fläche unter einem Kraft-Weg-Diagramm.
  3. Prüfe Vorzeichen und Einheiten, besonders bei Reibung und Bremsen.
  4. Vergleiche die Arbeit bei Bedarf mit kinetischer oder potenzieller Energie.

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Mechanische Arbeit, Kraft und Weg online üben

Test 4 zu mechanischer Arbeit, Kraft und Weg mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Kraftkomponente, Weg, Winkel, Vorzeichen, Einheiten und Energieübertragung.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Was passiert mit der Arbeit bei gleichem Weg und doppelter Kraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Sie verdoppelt sich..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Die Arbeit ist bei festem Winkel proportional zum Kraftbetrag.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie verdoppelt sich.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Die Arbeit ist bei festem Winkel proportional zum Kraftbetrag.

2. FrageMultiple Choice

Welche Arbeit verrichtet eine konstante Kraft von 20 N über 3 m in Wegrichtung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 60 J..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: W = F·s = 20 N · 3 m = 60 N·m = 60 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 60 J.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

W = F·s = 20 N · 3 m = 60 N·m = 60 J.

3. FrageMultiple Choice

Eine Kraft von 50 N wirkt über 4 m in einem Winkel von 60°. Wie groß ist ihre Arbeit?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 100 J..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: W = 50 N · 4 m · cos(60°) = 100 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 100 J.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

W = 50 N · 4 m · cos(60°) = 100 J.

4. FrageMultiple Choice

Wie groß ist die Hubarbeit für 5 kg über 2 m bei g ≈ 10 N/kg?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 100 J..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: WH = m·g·h = 5 kg · 10 N/kg · 2 m = 100 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 100 J.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

WH = m·g·h = 5 kg · 10 N/kg · 2 m = 100 J.

5. FrageMultiple Choice

Eine Reibungskraft von 20 N wirkt über 3 m entgegen der Bewegung. Welche Arbeit verrichtet sie?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: −60 J..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: WReibung = −FR·s = −20 N · 3 m = −60 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet −60 J.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

WReibung = −FR·s = −20 N · 3 m = −60 J.

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Mechanische Arbeit FAQ

Wie lautet die Formel für mechanische Arbeit?

Bei einer konstanten Kraft gilt W = F·s·cos(α). In Wegrichtung vereinfacht sich die Formel zu W = F·s.

Wann ist Arbeit negativ?

Wenn die Kraftkomponente der Bewegungsrichtung entgegenwirkt, zum Beispiel bei Reibung oder beim Bremsen.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine verständliche Erklärung und drei Lösungsschritte.