1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 125 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 200 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 200 rpmr = 1,25 m
v = m/s
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 700 kg fährt mit konstant 15 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 130 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.
m = 700 kgv = 15 m/sr = 130 m
ac = m/s²
3.Mittel
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 2 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.
r = 2 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Mittel
Eine Kurve mit dem Radius 200 m ist um 5° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².
r = 200 mθ = 5°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 50 m ist um 30° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.
r = 50 mθ = 30°μs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
Ein Ball mit 1,7 kg an einer 1,1 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 8 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
m = 1,7 kgr = 1,1 mv = 8 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
Lösungsschlüssel
- 1. v = 26,18 m/s
- 2. ac = 1,731 m/s²
- 3. ω = 3,132 rad/s
- 4. v = 13,1 m/s
- 5. vmin = 10,77 m/s
- 6. T = 115,6 N
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