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 = 40 m29 m/sF = ?

Ein Auto mit 1000 kg fährt mit konstant 29 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 40 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1000 kgv = 29 m/sr = 40 m
Fc = N
2.Leicht
r = 160 m25 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1600 kg fährt mit konstant 25 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 160 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1600 kgv = 25 m/sr = 160 m
ac = m/s²
3.Mittel
r = 110 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 110 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,3. 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 = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 125 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 125 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 = 125 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
R = 5,5 mh = 19,8 m

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

m = 4 kgh = 19,8 mR = 5,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Schwer
R = 1 mh = ?

Ein kleiner Wagen wird auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und fährt in einen senkrechten Looping mit dem Radius 1 m. Aus welcher Mindesthöhe hmin über dem tiefsten Punkt des Loopings muss er starten, damit er am höchsten Punkt des Loopings auf der Bahn bleibt?

R = 1 mv₀ = 0
hmin = m

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 21025 N
  2. 2. ac = 3,906 m/s²
  3. 3. vmax = 17,99 m/s
  4. 4. vmax = 24,76 m/s
  5. 5. Ntop = 86,33 N
  6. 6. hmin = 2,5 m

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