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 = 30 m12 m/sF = ?

Ein Auto mit 900 kg fährt mit konstant 12 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 30 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 900 kgv = 12 m/sr = 30 m
Fc = N
2.Leicht
r = ?240 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 2 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 240 km/h befahren wird?

v = 240 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
3.Mittel
r = 2,1 mn = ?

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 2,1 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute.

r = 2,1 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
n = rpm
4.Mittel
r = 3,4 mω = ?

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3,4 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,6. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.

r = 3,4 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Schwer
r = 1,5 mv = 6,5 m/s

Ein Ball mit 0,8 kg an einer 1,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 6,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 0,8 kgr = 1,5 mv = 6,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
r = 0,7 mv = ?

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?

r = 0,7 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 4320 N
  2. 2. rmin = 2222 m
  3. 3. n = 37,68 rpm
  4. 4. ω = 2,193 rad/s
  5. 5. T = 30,38 N
  6. 6. vmin = 2,62 m/s

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