Ein Stein mit 1,7 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,2 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 50 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
Ein kleiner Gegenstand liegt 145 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 200 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
Ein Auto fährt über eine Kuppe in der Straße, die ein Kreisbogen mit dem Radius 100 m ist. Verwende g = 9,81 m/s². Ab welcher Geschwindigkeit vmax heben die Räder auf der Kuppe von der Straße ab?
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 40 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.
Eine Kurve mit dem Radius 90 m ist um 15° 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.
Ein Ball mit 0,8 kg an einer 1,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 3,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
Lösungsschlüssel
- 1. vmax = 5,941 m/s
- 2. v = 30,37 m/s
- 3. vmax = 31,32 m/s
- 4. vmax = 10,85 m/s
- 5. vmax = 18,27 m/s
- 6. T = 14,38 N
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