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 = 0,4 mv120 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 40 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 120 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

n = 120 rpmr = 0,4 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = ?120 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 0,8 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 = 0,8 m/s²
rmin = m
3.Mittel
r = 110 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 110 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 110 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 70 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 70 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 70 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
θ = 30°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 60 m ist um 30° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,25. 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 = 60 mθ = 30°μs = 0,25g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
r = 1,2 m9,5 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1,8 kg an einem leichten Faden von 1,2 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 9,5 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 1,8 kgr = 1,2 mvbottom = 9,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 63,17 m/s²
  2. 2. rmin = 1389 m
  3. 3. vmax = 23,23 m/s
  4. 4. vmax = 18,53 m/s
  5. 5. vmax = 23,86 m/s
  6. 6. Ttop = 47,09 N

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