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 = ?160 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 160 km/h befahren wird?

v = 160 km/hamax = 1 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 1,5 mvmax​ = ?

Ein Stein mit 0,5 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,5 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 10 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.

m = 0,5 kgr = 1,5 mTmax = 10 N
vmax = m/s
3.Mittel
r = 30 m11 m/s

Ein Auto mit 1200 kg fährt mit 11 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 30 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.

m = 1200 kgv = 11 m/sr = 30 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.Mittel
θ = 25°zum Mittelpunktv = ?

Eine Kurve mit dem Radius 210 m ist um 25° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².

r = 210 mθ = 25°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
r = 1,5 m9,5 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 0,9 kg an einem leichten Faden von 1,5 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 = 0,9 kgr = 1,5 mvbottom = 9,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
r = 0,8 m11 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1,1 kg an einem leichten Faden von 0,8 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 = 1,1 kgr = 0,8 mvbottom = 11 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 1975 m
  2. 2. vmax = 5,477 m/s
  3. 3. N = 6932 N
  4. 4. v = 30,99 m/s
  5. 5. Ttop = 10 N
  6. 6. Ttop = 112,4 N

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