1.Leicht
Ein Auto mit 1100 kg fährt mit konstant 22 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 80 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1100 kgv = 22 m/sr = 80 m
Fc = N
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
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 120 km/h befahren wird?
v = 120 km/hamax = 1,2 m/s²
rmin = m
3.Mittel
Ein Auto mit 800 kg fährt mit 11 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 40 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.
m = 800 kgv = 11 m/sr = 40 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 70 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,6. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
r = 70 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Ein Ball mit 0,3 kg an einer 0,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 8,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
m = 0,3 kgr = 0,5 mv = 8,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
Ein Ball mit 1,9 kg an einer 1,1 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 = 1,9 kgr = 1,1 mv = 3,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 6655 N
- 2. rmin = 925,9 m
- 3. N = 5428 N
- 4. vmax = 20,3 m/s
- 5. T = 46,29 N
- 6. T = 39,8 N
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