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 = ?240 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1,2 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 240 km/h befahren wird?

v = 240 km/hamax = 1,2 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 60 m25 m/sF = ?

Ein Auto mit 600 kg fährt mit konstant 25 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 60 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 600 kgv = 25 m/sr = 60 m
Fc = N
3.Mittel
r = 45 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 45 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 = 45 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 0,8. 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 = 0,8g = 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 0,3. 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 = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
r = 1,2 mv = 6,5 m/s

Ein Ball mit 0,5 kg an einer 1,2 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 = 0,5 kgr = 1,2 mv = 6,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 3704 m
  2. 2. Fc = 6250 N
  3. 3. vmax = 14,86 m/s
  4. 4. vmax = 23,44 m/s
  5. 5. vmax = 24,99 m/s
  6. 6. T = 22,51 N

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