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 = ?200 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1,2 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 200 km/h befahren wird?

v = 200 km/hamax = 1,2 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 2 mvmax​ = ?

Ein Stein mit 1,2 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 2 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 170 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.

m = 1,2 kgr = 2 mTmax = 170 N
vmax = m/s
3.Mittel
r = 150 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 150 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 150 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 95 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 95 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 95 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
θ = 8°zum Mittelpunktvmin​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 200 m ist um 8° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,1. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.

r = 200 mθ = 8°μs = 0,1g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
r = 1,5 mv = 4,5 m/s

Ein Ball mit 1,7 kg an einer 1,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 4,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,7 kgr = 1,5 mv = 4,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 2572 m
  2. 2. vmax = 16,83 m/s
  3. 3. vmax = 32,09 m/s
  4. 4. vmax = 25,54 m/s
  5. 5. vmin = 8,857 m/s
  6. 6. T = 39,63 N

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