1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 50 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 30 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 30 rpmr = 0,5 m
v = m/s
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 1800 kg fährt mit konstant 11 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 30 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.
m = 1800 kgv = 11 m/sr = 30 m
ac = m/s²
3.Mittel
Ein Auto fährt über eine Kuppe in der Straße, die ein Kreisbogen mit dem Radius 110 m ist. Verwende g = 9,81 m/s². Ab welcher Geschwindigkeit vmax heben die Räder auf der Kuppe von der Straße ab?
r = 110 mg = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 2,4 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.
r = 2,4 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Schwer
Ein Ball mit 1 kg an einer 0,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 3 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
m = 1 kgr = 0,5 mv = 3 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 260 m ist um 30° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,4. 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 = 260 mθ = 30°μs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. v = 1,571 m/s
- 2. ac = 4,033 m/s²
- 3. vmax = 32,85 m/s
- 4. ω = 2,859 rad/s
- 5. T = 27,81 N
- 6. vmax = 56,93 m/s
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