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 = 0,05 mv60 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 5 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 60 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

n = 60 rpmr = 0,05 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = 40 m28 m/sF = ?

Ein Auto mit 1100 kg fährt mit konstant 28 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 40 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1100 kgv = 28 m/sr = 40 m
Fc = N
3.Mittel
r = 3,5 mω = ?

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3,5 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 Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.

r = 3,5 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Mittel
r = 115 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 115 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 115 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 1,2 m9 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 0,3 kg an einem leichten Faden von 1,2 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 9 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 0,3 kgr = 1,2 mvbottom = 9 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
r = 0,7 mv = 4,5 m/s

Ein Ball mit 1,3 kg an einer 0,7 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 4,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,3 kgr = 0,7 mv = 4,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 1,974 m/s²
  2. 2. Fc = 21560 N
  3. 3. ω = 3,057 rad/s
  4. 4. vmax = 28,1 m/s
  5. 5. Ttop = 5,535 N
  6. 6. T = 50,36 N

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