1.Leicht
Ein Auto mit 1700 kg fährt mit konstant 23 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 20 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1700 kgv = 23 m/sr = 20 m
Fc = N
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 1600 kg fährt mit konstant 14 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 70 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1600 kgv = 14 m/sr = 70 m
Fc = N
3.Mittel
Ein Auto mit 1000 kg fährt mit 9 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 105 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.
m = 1000 kgv = 9 m/sr = 105 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.Mittel
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3,6 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute.
r = 3,6 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
n = rpm
5.Schwer
Ein Ball mit 1,2 kg an einer 0,6 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 = 1,2 kgr = 0,6 mv = 3,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 250 m ist um 18° 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 = 250 mθ = 18°μs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 44965 N
- 2. Fc = 4480 N
- 3. N = 9039 N
- 4. n = 18,84 rpm
- 5. T = 36,27 N
- 6. vmin = 7,462 m/s
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