1.Leicht
Ein Auto mit 1100 kg fährt mit konstant 20 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 170 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1100 kgv = 20 m/sr = 170 m
Fc = N
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 40 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 = 0,4 m
v = m/s
3.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 45 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.
r = 45 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 0,7 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 40° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.
L = 0,7 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 220 m ist um 12° 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.
r = 220 mθ = 12°μs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
Ein Ball mit 1,4 kg an einer 1,4 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 = 1,4 kgr = 1,4 mv = 9 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 2588 N
- 2. v = 2,513 m/s
- 3. vmax = 14,86 m/s
- 4. v = 1,925 m/s
- 5. vmax = 38,01 m/s
- 6. T = 94,73 N
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