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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 9 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

Welche Größenordnung besitzt 1 kJ?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 1 000 J..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Das Präfix kilo bedeutet den Faktor 1 000.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 1 000 J.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Das Präfix kilo bedeutet den Faktor 1 000.

2. FrageMultiple Choice

Ein Körper wird durch eine konstante resultierende Kraft von 10 N um 5 m beschleunigt. Welche resultierende Arbeit wird verrichtet?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 50 J..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Wres = Fres·s = 10 N · 5 m = 50 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 50 J.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Wres = Fres·s = 10 N · 5 m = 50 J.

3. FrageMultiple Choice

Warum kann die Arbeit einer einzelnen Kraft null sein, obwohl sich der Körper bewegt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Weil diese Kraft senkrecht zum Weg stehen kann..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Eine Bewegung allein garantiert keine Arbeit jeder einzelnen Kraft.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Weil diese Kraft senkrecht zum Weg stehen kann.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Eine Bewegung allein garantiert keine Arbeit jeder einzelnen Kraft.

4. FrageMultiple Choice

Was bedeutet ein Arbeitswert von −200 J?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Die betrachtete Kraft entzieht dem System 200 J mechanische Energie..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Das negative Vorzeichen kennzeichnet eine Energieabgabe durch die Kraft, beispielsweise durch Reibung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die betrachtete Kraft entzieht dem System 200 J mechanische Energie.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Das negative Vorzeichen kennzeichnet eine Energieabgabe durch die Kraft, beispielsweise durch Reibung.

5. FrageMultiple Choice

Welche typische Verwechslung sollte man bei Arbeit vermeiden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Arbeit W und Leistung P sind verschieden: P beschreibt Arbeit pro Zeit..

  1. Kraft und Weg bestimmen: Prüfe Kraftbetrag, Weg, Winkel und ob die Kraft in oder entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
  2. Arbeitsformel anwenden: Es gilt P = W/t; Arbeit wird in Joule, Leistung in Watt angegeben.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Arbeit W und Leistung P sind verschieden: P beschreibt Arbeit pro Zeit.. Kontrolliere Einheit, Vorzeichen und Größenordnung.

Es gilt P = W/t; Arbeit wird in Joule, Leistung in Watt angegeben.

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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.