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 = ?200 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 0,5 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 200 km/h befahren wird?

v = 200 km/hamax = 0,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 90 m26 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1000 kg fährt mit konstant 26 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 90 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1000 kgv = 26 m/sr = 90 m
ac = m/s²
3.Mittel
r = 20 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 20 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.

r = 20 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 90 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 90 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 = 90 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
R = 2 mh = 8,6 m

Ein Wagen mit 3 kg wird in 8,6 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 2 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Nbottom der Bahn auf den Wagen am tiefsten Punkt des Loopings.

m = 3 kgh = 8,6 mR = 2 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N
6.Schwer
θ = 15°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 210 m ist um 15° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,25. 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 = 210 mθ = 15°μs = 0,25g = 9,81 m/s²
vmax = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 6173 m
  2. 2. ac = 7,511 m/s²
  3. 3. vmax = 8,859 m/s
  4. 4. vmax = 23,02 m/s
  5. 5. Nbottom = 282,5 N
  6. 6. vmax = 33,82 m/s

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