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 1,5 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 = 1,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 0,1 mv200 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 10 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 200 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

n = 200 rpmr = 0,1 m
ac = m/s²
3.Mittel
θ = 18°zum Mittelpunktv = ?

Eine Kurve mit dem Radius 250 m ist um 18° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².

r = 250 mθ = 18°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
r = 2,7 mn = ?

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 2,7 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute.

r = 2,7 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
n = rpm
5.Schwer
r = 1,1 mv = 4 m/s

Ein Ball mit 1,5 kg an einer 1,1 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.

m = 1,5 kgr = 1,1 mv = 4 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
r = 1,3 mv = ?

Ein Ball an einer 1,3 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?

r = 1,3 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 3215 m
  2. 2. ac = 43,86 m/s²
  3. 3. v = 28,23 m/s
  4. 4. n = 33,23 rpm
  5. 5. T = 36,53 N
  6. 6. vmin = 3,571 m/s

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