Ein Stein mit 1,9 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,2 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 190 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
Ein kleiner Gegenstand liegt 140 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 200 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
Ein Auto mit 800 kg fährt mit 11 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 25 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 145 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
Ein Ball an einer 0,7 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?
Eine Kurve mit dem Radius 170 m ist um 30° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne nach oben und außen zu rutschen.
Lösungsschlüssel
- 1. vmax = 10,95 m/s
- 2. v = 29,32 m/s
- 3. N = 3976 N
- 4. vmax = 26,67 m/s
- 5. vmin = 2,62 m/s
- 6. vmax = 46,04 m/s
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