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 = 180 m24 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 24 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 180 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1200 kgv = 24 m/sr = 180 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = ?300 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1,2 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 300 km/h befahren wird?

v = 300 km/hamax = 1,2 m/s²
rmin = m
3.Mittel
θ = 5°zum Mittelpunktv = ?

Eine Kurve mit dem Radius 100 m ist um 5° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².

r = 100 mθ = 5°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
r = 120 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 120 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,3. 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 = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
R = 5,5 mh = 26,4 m

Ein Wagen mit 1 kg wird in 26,4 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 5,5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 1 kgh = 26,4 mR = 5,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Schwer
r = 1,5 mv = 8 m/s

Ein Ball mit 1,4 kg an einer 1,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 8 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,4 kgr = 1,5 mv = 8 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 3,2 m/s²
  2. 2. rmin = 5787 m
  3. 3. v = 9,264 m/s
  4. 4. vmax = 18,79 m/s
  5. 5. Ntop = 45,13 N
  6. 6. T = 73,47 N

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