Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Kreisbewegung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
r = ?250 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 2 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 250 km/h befahren wird?

v = 250 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = ?120 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 2 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 120 km/h befahren wird?

v = 120 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
3.Mittel
r = 105 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 105 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 105 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 105 m6 m/s

Ein Auto mit 1800 kg fährt mit 6 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 105 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.

m = 1800 kgv = 6 m/sr = 105 mg = 9,81 m/s²
N = N
5.Schwer
θ = 30°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 150 m ist um 30° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,2. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne nach oben und außen zu rutschen.

r = 150 mθ = 30°μs = 0,2g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
R = 9 mh = 26,1 m

Ein Wagen mit 3,5 kg wird in 26,1 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 9 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Nbottom der Bahn auf den Wagen am tiefsten Punkt des Loopings.

m = 3,5 kgh = 26,1 mR = 9 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 2411 m
  2. 2. rmin = 555,6 m
  3. 3. vmax = 28,71 m/s
  4. 4. N = 17041 N
  5. 5. vmax = 35,96 m/s
  6. 6. Nbottom = 233,5 N

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