Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen

Ein kleiner Gegenstand liegt 105 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 300 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.

Ein Auto mit 1000 kg fährt mit konstant 14 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 40 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung a_c.

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3,4 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.

Ein Auto mit 1600 kg fährt mit 17 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 60 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.

Ein Ball an einer 1,4 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit v_min am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?

Eine Kurve mit dem Radius 170 m ist um 18° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die höchste Geschwindigkeit v_max, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne nach oben und außen zu rutschen.