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 1,5 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 = 1,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 1,3 mvmax​ = ?

Ein Stein mit 1 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,3 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 90 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.

m = 1 kgr = 1,3 mTmax = 90 N
vmax = m/s
3.Mittel
r = 135 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 135 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 = 135 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
L = 0,6 m20°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 0,6 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 20° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 0,6 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
r = 1,1 mv = 6 m/s

Ein Ball mit 1,5 kg an einer 1,1 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 6 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,5 kgr = 1,1 mv = 6 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
r = 1,2 m9,5 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 2 kg an einem leichten Faden von 1,2 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 9,5 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 2 kgr = 1,2 mvbottom = 9,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 2963 m
  2. 2. vmax = 10,82 m/s
  3. 3. vmax = 19,93 m/s
  4. 4. v = 0,856 m/s
  5. 5. T = 63,81 N
  6. 6. Ttop = 52,32 N

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