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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 6 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 geschieht mit der kinetischen Energie bei einer Verdopplung der Geschwindigkeit?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie wird viermal so groß..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Wegen Ekin proportional zu v² führt v → 2v zu Ekin → 4Ekin.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird viermal so groß.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Wegen Ekin proportional zu v² führt v → 2v zu Ekin → 4Ekin.

2. FrageMultiple Choice

Welche Arbeit verrichtet eine Federkraft beim Spannen einer Feder?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die äußere Kraft überträgt Energie in die Feder..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Beim Spannen steigt die elastische potenzielle Energie; für eine ideale Feder gilt EFeder = 1/2·D·x².
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die äußere Kraft überträgt Energie in die Feder.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Beim Spannen steigt die elastische potenzielle Energie; für eine ideale Feder gilt EFeder = 1/2·D·x².

3. FrageMultiple Choice

Wie lautet die Federenergie einer idealen Feder?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: EFeder = 1/2·D·x²..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: D ist die Federkonstante und x die Auslenkung aus der Ruhelage.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet EFeder = 1/2·D·x².. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

D ist die Federkonstante und x die Auslenkung aus der Ruhelage.

4. FrageMultiple Choice

Welche Arbeit verrichtet die Normalkraft bei einer Bewegung auf einer geraden waagerechten Fläche?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Idealisiert null..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Die Normalkraft steht senkrecht zum waagerechten Weg.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Idealisiert null.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Die Normalkraft steht senkrecht zum waagerechten Weg.

5. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich die Hubarbeit, wenn die Höhe verdoppelt wird?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

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: Bei gleicher Masse und gleicher Fallbeschleunigung gilt WH = m·g·h.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie verdoppelt sich.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Bei gleicher Masse und gleicher Fallbeschleunigung gilt WH = m·g·h.

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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.