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 = 30 m11 m/sF = ?

Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 11 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 30 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1200 kgv = 11 m/sr = 30 m
Fc = N
2.Leicht
r = ?250 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 2 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 250 km/h befahren wird?

v = 250 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
3.Mittel
θ = ?zum Mittelpunkt80 km/h

Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 270 m bei 80 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.

r = 270 mv = 80 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
4.Mittel
r = 130 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 130 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 = 130 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 1,1 mv = ?

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
r = 1,4 mv = 5,5 m/s

Ein Ball mit 1,6 kg an einer 1,4 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 5,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,6 kgr = 1,4 mv = 5,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 4840 N
  2. 2. rmin = 2411 m
  3. 3. θ = 10,56 °
  4. 4. vmax = 27,66 m/s
  5. 5. vmin = 3,285 m/s
  6. 6. T = 50,27 N

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