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 = ?250 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 0,5 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 250 km/h befahren wird?

v = 250 km/hamax = 0,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 200 m10 m/sF = ?

Ein Auto mit 900 kg fährt mit konstant 10 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 200 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 900 kgv = 10 m/sr = 200 m
Fc = N
3.Mittel
r = 65 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt über eine Kuppe in der Straße, die ein Kreisbogen mit dem Radius 65 m ist. Verwende g = 9,81 m/s². Ab welcher Geschwindigkeit vmax heben die Räder auf der Kuppe von der Straße ab?

r = 65 mg = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
θ = 5°zum Mittelpunktv = ?

Eine Kurve mit dem Radius 130 m ist um 5° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².

r = 130 mθ = 5°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
r = 0,5 mv = 5,5 m/s

Ein Ball mit 1,6 kg an einer 0,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 5,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,6 kgr = 0,5 mv = 5,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
r = 1 m10 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1 kg an einem leichten Faden von 1 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 10 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 1 kgr = 1 mvbottom = 10 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 9645 m
  2. 2. Fc = 450 N
  3. 3. vmax = 25,25 m/s
  4. 4. v = 10,56 m/s
  5. 5. T = 112,5 N
  6. 6. Ttop = 50,95 N

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