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 = 150 m25 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 25 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 150 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1200 kgv = 25 m/sr = 150 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = 1 mv150 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 100 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 150 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

n = 150 rpmr = 1 m
ac = m/s²
3.Mittel
L = 2 m60°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 2 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 60° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 2 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
r = 110 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 110 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 = 110 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 0,7 m11 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1,4 kg an einem leichten Faden von 0,7 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 11 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 1,4 kgr = 0,7 mvbottom = 11 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
θ = 18°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 170 m ist um 18° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,2. 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 = 170 mθ = 18°μs = 0,2g = 9,81 m/s²
vmax = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 4,167 m/s²
  2. 2. ac = 246,7 m/s²
  3. 3. v = 5,425 m/s
  4. 4. vmax = 29,38 m/s
  5. 5. Ttop = 173,3 N
  6. 6. vmax = 30,6 m/s

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