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?
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
Ein Stein mit 0,3 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 0,7 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 100 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 100 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 140 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
Ein Ball an einer 0,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?
Ein Ball an einer 0,9 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?
Lösungsschlüssel
- 1. rmin = 2411 m
- 2. vmax = 15,28 m/s
- 3. vmax = 26,2 m/s
- 4. vmax = 20,3 m/s
- 5. vmin = 2,215 m/s
- 6. vmin = 2,971 m/s
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