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 = 80 m13 m/sF = ?

Ein Auto mit 900 kg fährt mit konstant 13 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 80 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 900 kgv = 13 m/sr = 80 m
Fc = N
2.Leicht
r = ?120 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 120 km/h befahren wird?

v = 120 km/hamax = 1,2 m/s²
rmin = m
3.Mittel
L = 0,4 m20°

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 20° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 0,4 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
L = 1,4 m40°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 1,4 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 = 1,4 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
r = 0,5 m10 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 0,2 kg an einem leichten Faden von 0,5 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 10 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 0,2 kgr = 0,5 mvbottom = 10 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
r = 0,8 mv = 9 m/s

Ein Ball mit 1,2 kg an einer 0,8 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 = 1,2 kgr = 0,8 mv = 9 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 1901 N
  2. 2. rmin = 925,9 m
  3. 3. v = 0,6989 m/s
  4. 4. v = 2,722 m/s
  5. 5. Ttop = 30,19 N
  6. 6. T = 133,3 N

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