Ein Auto mit 800 kg fährt mit konstant 22 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 80 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
Ein Stein mit 1,9 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 2 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 60 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 270 m bei 120 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 1,7 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute.
Ein Ball mit 0,5 kg an einer 0,8 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.
Ein Ball mit 1 kg an einer 0,9 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 4 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
Lösungsschlüssel
- 1. ac = 6,05 m/s²
- 2. vmax = 7,947 m/s
- 3. θ = 22,76 °
- 4. n = 25,65 rpm
- 5. T = 23,81 N
- 6. T = 27,59 N
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