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 1,5 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 = 1,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 1,45 mv = ?30 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 145 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 = 1,45 m
v = m/s
3.Mittel
r = 110 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 110 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 110 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 90 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 90 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,6. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 90 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 0,7 m10 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 0,9 kg an einem leichten Faden von 0,7 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 10 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 0,9 kgr = 0,7 mvbottom = 10 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
θ = 18°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 270 m ist um 18° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,2. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne nach oben und außen zu rutschen.

r = 270 mθ = 18°μs = 0,2g = 9,81 m/s²
vmax = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 1317 m
  2. 2. v = 4,555 m/s
  3. 3. vmax = 23,23 m/s
  4. 4. vmax = 23,02 m/s
  5. 5. Ttop = 84,43 N
  6. 6. vmax = 38,56 m/s

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