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 = ?120 km/h

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 120 km/h befahren wird?

v = 120 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 1,2 mv150 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 120 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 150 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

n = 150 rpmr = 1,2 m
ac = m/s²
3.Mittel
θ = ?zum Mittelpunkt90 km/h

Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 210 m bei 90 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.

r = 210 mv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
4.Mittel
r = 50 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 50 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 50 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
R = 4,5 mh = 19,8 m

Ein Wagen mit 2 kg wird in 19,8 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 4,5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 2 kgh = 19,8 mR = 4,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Schwer
r = 0,8 mv = 6,5 m/s

Ein Ball mit 1,5 kg an einer 0,8 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 6,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,5 kgr = 0,8 mv = 6,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 555,6 m
  2. 2. ac = 296,1 m/s²
  3. 3. θ = 16,88 °
  4. 4. vmax = 19,81 m/s
  5. 5. Ntop = 74,56 N
  6. 6. T = 93,93 N

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