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 = ?240 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 0,8 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 240 km/h befahren wird?

v = 240 km/hamax = 0,8 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 0,15 mv = ?60 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 15 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 60 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.

n = 60 rpmr = 0,15 m
v = m/s
3.Mittel
θ = 20°zum Mittelpunktv = ?

Eine Kurve mit dem Radius 270 m ist um 20° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².

r = 270 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
r = 50 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 50 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,6. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 50 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 1,5 mv = 6 m/s

Ein Ball mit 0,7 kg an einer 1,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 6 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 0,7 kgr = 1,5 mv = 6 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
r = 1,4 mv = ?

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 vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?

r = 1,4 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 5556 m
  2. 2. v = 0,9425 m/s
  3. 3. v = 31,05 m/s
  4. 4. vmax = 17,16 m/s
  5. 5. T = 23,67 N
  6. 6. vmin = 3,706 m/s

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