1.Leicht
Ein Auto mit 1500 kg fährt mit konstant 28 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 50 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1500 kgv = 28 m/sr = 50 m
Fc = N
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 700 kg fährt mit konstant 15 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 140 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.
m = 700 kgv = 15 m/sr = 140 m
ac = m/s²
3.Mittel
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3,2 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute.
r = 3,2 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
n = rpm
4.Mittel
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3,4 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute.
r = 3,4 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
n = rpm
5.Schwer
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?
r = 0,5 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
Eine Kugel mit 0,6 kg an einem leichten Faden von 1,1 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 12 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.
m = 0,6 kgr = 1,1 mvbottom = 12 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 23520 N
- 2. ac = 1,607 m/s²
- 3. n = 18,69 rpm
- 4. n = 19,39 rpm
- 5. vmin = 2,215 m/s
- 6. Ttop = 49,12 N
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