1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 10 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 120 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 120 rpmr = 0,1 m
v = m/s
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 1700 kg fährt mit konstant 16 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 170 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1700 kgv = 16 m/sr = 170 m
Fc = N
3.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 145 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 = 145 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 35 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
r = 35 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Ein kleiner Wagen wird auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und fährt in einen senkrechten Looping mit dem Radius 8,5 m. Aus welcher Mindesthöhe hmin über dem tiefsten Punkt des Loopings muss er starten, damit er am höchsten Punkt des Loopings auf der Bahn bleibt?
R = 8,5 mv₀ = 0
hmin = m
6.Schwer
Ein Wagen mit 2,5 kg wird in 7,2 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 2 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Nbottom der Bahn auf den Wagen am tiefsten Punkt des Loopings.
m = 2,5 kgh = 7,2 mR = 2 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N
Lösungsschlüssel
- 1. v = 1,257 m/s
- 2. Fc = 2560 N
- 3. vmax = 20,66 m/s
- 4. vmax = 11,72 m/s
- 5. hmin = 21,25 m
- 6. Nbottom = 201,1 N
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