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 = 60 m13 m/sF = ?

Ein Auto mit 1000 kg fährt mit konstant 13 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 60 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1000 kgv = 13 m/sr = 60 m
Fc = N
2.Leicht
r = 1,25 mv = ?300 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 125 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 = 1,25 m
v = m/s
3.Mittel
L = 0,9 m30°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 0,9 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 30° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 0,9 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
r = 85 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 85 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 85 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
R = 9 mh = 39,6 m

Ein Wagen mit 3,5 kg wird in 39,6 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 9 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 3,5 kgh = 39,6 mR = 9 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Schwer
R = 7 mh = ?

Ein kleiner Wagen wird auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und fährt in einen senkrechten Looping mit dem Radius 7 m. Aus welcher Mindesthöhe hmin über dem tiefsten Punkt des Loopings muss er starten, damit er am höchsten Punkt des Loopings auf der Bahn bleibt?

R = 7 mv₀ = 0
hmin = m

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 2817 N
  2. 2. v = 39,27 m/s
  3. 3. v = 1,596 m/s
  4. 4. vmax = 18,26 m/s
  5. 5. Ntop = 130,5 N
  6. 6. hmin = 17,5 m

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