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 m26 m/sF = ?

Ein Auto mit 1500 kg fährt mit konstant 26 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 160 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1500 kgv = 26 m/sr = 160 m
Fc = N
2.Leicht
r = 0,35 mv150 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 35 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 150 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

n = 150 rpmr = 0,35 m
ac = m/s²
3.Mittel
L = 0,4 m30°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 0,4 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 30° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Zeit T für einen Umlauf.

L = 0,4 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
T = s
4.Mittel
r = 65 m19 m/s

Ein Auto mit 1000 kg fährt mit 19 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 65 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.

m = 1000 kgv = 19 m/sr = 65 mg = 9,81 m/s²
N = N
5.Schwer
θ = 10°zum Mittelpunktvmin​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 90 m ist um 10° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,15. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.

r = 90 mθ = 10°μs = 0,15g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
r = 0,7 m11,5 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1,4 kg an einem leichten Faden von 0,7 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 11,5 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 1,4 kgr = 0,7 mvbottom = 11,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 6337 N
  2. 2. ac = 86,36 m/s²
  3. 3. T = 1,181 s
  4. 4. N = 4256 N
  5. 5. vmin = 4,759 m/s
  6. 6. Ttop = 195,8 N

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