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 = 110 m29 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1500 kg fährt mit konstant 29 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 110 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1500 kgv = 29 m/sr = 110 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = ?200 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 200 km/h befahren wird?

v = 200 km/hamax = 1 m/s²
rmin = m
3.Mittel
L = 0,4 m15°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 0,4 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 15° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 0,4 mθ = 15°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
r = 75 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 75 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 = 75 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 1,3 mv = 4 m/s

Ein Ball mit 0,3 kg an einer 1,3 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 4 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 0,3 kgr = 1,3 mv = 4 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
R = 3 mh = 13,2 m

Ein Wagen mit 4 kg wird in 13,2 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 3 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 4 kgh = 13,2 mR = 3 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 7,645 m/s²
  2. 2. rmin = 3086 m
  3. 3. v = 0,5217 m/s
  4. 4. vmax = 19,18 m/s
  5. 5. T = 6,635 N
  6. 6. Ntop = 149,1 N

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