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 = 170 m10 m/sF = ?

Ein Auto mit 1500 kg fährt mit konstant 10 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 170 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1500 kgv = 10 m/sr = 170 m
Fc = N
2.Leicht
r = ?160 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 160 km/h befahren wird?

v = 160 km/hamax = 1,2 m/s²
rmin = m
3.Mittel
r = 150 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 150 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 = 150 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 105 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt über eine Kuppe in der Straße, die ein Kreisbogen mit dem Radius 105 m ist. Verwende g = 9,81 m/s². Ab welcher Geschwindigkeit vmax heben die Räder auf der Kuppe von der Straße ab?

r = 105 mg = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 0,7 mv = 3 m/s

Ein Ball mit 1,1 kg an einer 0,7 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 = 1,1 kgr = 0,7 mv = 3 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
θ = 30°zum Mittelpunktvmin​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 100 m ist um 30° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,25. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.

r = 100 mθ = 30°μs = 0,25g = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 882,4 N
  2. 2. rmin = 1646 m
  3. 3. vmax = 21,01 m/s
  4. 4. vmax = 32,09 m/s
  5. 5. T = 24,93 N
  6. 6. vmin = 16,75 m/s

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