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 = 110 m11 m/sF = ?

Ein Auto mit 700 kg fährt mit konstant 11 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 110 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 700 kgv = 11 m/sr = 110 m
Fc = N
2.Leicht
r = ?120 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1,2 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 = 1,2 m/s²
rmin = m
3.Mittel
r = 40 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 40 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 40 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
L = 0,6 m50°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 0,6 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 50° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 0,6 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
θ = 8°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 120 m ist um 8° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,1. 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 = 120 mθ = 8°μs = 0,1g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
r = 1,2 mv = ?

Ein Ball an einer 1,2 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?

r = 1,2 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 770 N
  2. 2. rmin = 925,9 m
  3. 3. vmax = 12,53 m/s
  4. 4. v = 2,318 m/s
  5. 5. vmax = 16,95 m/s
  6. 6. vmin = 3,431 m/s

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