1.Leicht
Ein Auto mit 1600 kg fährt mit konstant 9 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 20 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1600 kgv = 9 m/sr = 20 m
Fc = N
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Stein mit 1,2 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,9 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 170 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
m = 1,2 kgr = 1,9 mTmax = 170 N
vmax = m/s
3.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 90 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 = 90 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 140 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
r = 140 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Ein Ball an einer 1,1 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?
r = 1,1 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 230 m ist um 20° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,1. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne nach oben und außen zu rutschen.
r = 230 mθ = 20°μs = 0,1g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 6480 N
- 2. vmax = 16,41 m/s
- 3. vmax = 16,27 m/s
- 4. vmax = 31,01 m/s
- 5. vmin = 3,285 m/s
- 6. vmax = 32,96 m/s
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.