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 = 70 m22 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 22 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 70 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1200 kgv = 22 m/sr = 70 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = ?160 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 0,5 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 160 km/h befahren wird?

v = 160 km/hamax = 0,5 m/s²
rmin = m
3.Mittel
θ = ?zum Mittelpunkt40 km/h

Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 190 m bei 40 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.

r = 190 mv = 40 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
4.Mittel
r = 120 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 120 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 = 120 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 1,2 mv = 9 m/s

Ein Ball mit 1,1 kg an einer 1,2 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 9 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,1 kgr = 1,2 mv = 9 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
R = 4 mh = 16 m

Ein Wagen mit 0,5 kg wird in 16 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 4 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 0,5 kgh = 16 mR = 4 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 6,914 m/s²
  2. 2. rmin = 3951 m
  3. 3. θ = 3,789 °
  4. 4. vmax = 28,71 m/s
  5. 5. T = 85,04 N
  6. 6. Ntop = 14,71 N

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