Ein Auto mit 800 kg fährt mit konstant 13 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 140 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
Ein Stein mit 0,5 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,6 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 140 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 120 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.
Ein Auto fährt über eine Kuppe in der Straße, die ein Kreisbogen mit dem Radius 40 m ist. Verwende g = 9,81 m/s². Ab welcher Geschwindigkeit vmax heben die Räder auf der Kuppe von der Straße ab?
Ein Ball an einer 0,5 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?
Eine Kurve mit dem Radius 140 m ist um 18° 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.
Lösungsschlüssel
- 1. ac = 1,207 m/s²
- 2. vmax = 21,17 m/s
- 3. vmax = 21,7 m/s
- 4. vmax = 19,81 m/s
- 5. vmin = 2,215 m/s
- 6. vmax = 24,56 m/s
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