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 1 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 = 1 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 1 mv = ?30 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 100 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 30 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.

n = 30 rpmr = 1 m
v = m/s
3.Mittel
r = 50 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 50 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 50 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 75 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 75 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 = 75 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 0,9 mv = 3,5 m/s

Ein Ball mit 1,4 kg an einer 0,9 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 3,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,4 kgr = 0,9 mv = 3,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
R = 0,5 mh = 1,55 m

Ein Wagen mit 3,5 kg wird in 1,55 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 0,5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Nbottom der Bahn auf den Wagen am tiefsten Punkt des Loopings.

m = 3,5 kgh = 1,55 mR = 0,5 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 4823 m
  2. 2. v = 3,142 m/s
  3. 3. vmax = 12,13 m/s
  4. 4. vmax = 24,26 m/s
  5. 5. T = 32,79 N
  6. 6. Nbottom = 247,2 N

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