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 = 180 m10 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1600 kg fährt mit konstant 10 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 180 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1600 kgv = 10 m/sr = 180 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = 170 m22 m/sF = ?

Ein Auto mit 800 kg fährt mit konstant 22 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 170 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 800 kgv = 22 m/sr = 170 m
Fc = N
3.Mittel
r = 2,8 mn = ?

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 2,8 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute.

r = 2,8 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
n = rpm
4.Mittel
θ = ?zum Mittelpunkt90 km/h

Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 300 m bei 90 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.

r = 300 mv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
5.Schwer
r = 1,4 m10 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 0,2 kg an einem leichten Faden von 1,4 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 10 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 0,2 kgr = 1,4 mvbottom = 10 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
θ = 12°zum Mittelpunktvmin​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 190 m ist um 12° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,15. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.

r = 190 mθ = 12°μs = 0,15g = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 0,5556 m/s²
  2. 2. Fc = 2278 N
  3. 3. n = 32,63 rpm
  4. 4. θ = 11,99 °
  5. 5. Ttop = 4,476 N
  6. 6. vmin = 10,63 m/s

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