Ein Stein mit 1,7 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,7 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 200 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
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?
Ein Auto fährt über eine Kuppe in der Straße, die ein Kreisbogen mit dem Radius 95 m ist. Verwende g = 9,81 m/s². Ab welcher Geschwindigkeit vmax heben die Räder auf der Kuppe von der Straße ab?
Eine Kurve mit dem Radius 380 m ist um 25° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².
Eine Kugel mit 2 kg an einem leichten Faden von 1 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 12 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.
Ein Ball an einer 0,8 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?
Lösungsschlüssel
- 1. vmax = 14,14 m/s
- 2. rmin = 1646 m
- 3. vmax = 30,53 m/s
- 4. v = 41,69 m/s
- 5. Ttop = 189,9 N
- 6. vmin = 2,801 m/s
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.