1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 115 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 60 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 60 rpmr = 1,15 m
v = m/s
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 80 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 300 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 300 rpmr = 0,8 m
v = m/s
3.Mittel
Ein Auto mit 1200 kg fährt mit 13 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 50 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.
m = 1200 kgv = 13 m/sr = 50 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 135 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 = 135 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Eine Kugel mit 1,7 kg an einem leichten Faden von 0,5 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 = 1,7 kgr = 0,5 mvbottom = 11,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 40 m ist um 15° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,3. 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.
r = 40 mθ = 15°μs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. v = 7,226 m/s
- 2. v = 25,13 m/s
- 3. N = 7716 N
- 4. vmax = 28,19 m/s
- 5. Ttop = 366,3 N
- 6. vmax = 15,57 m/s
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