Ein Stein mit 0,4 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,8 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 110 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
Ein Stein mit 0,8 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 0,5 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 60 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 180 m bei 60 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 60 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.
Eine Kugel mit 1,4 kg an einem leichten Faden von 1,2 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 11,5 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.
Eine Kugel mit 1,8 kg an einem leichten Faden von 0,6 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.
Lösungsschlüssel
- 1. vmax = 22,25 m/s
- 2. vmax = 6,124 m/s
- 3. θ = 8,94 °
- 4. vmax = 13,29 m/s
- 5. Ttop = 85,62 N
- 6. Ttop = 154,7 N
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