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 0,5 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 = 0,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 1,6 mvmax​ = ?

Ein Stein mit 1,8 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 50 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.

m = 1,8 kgr = 1,6 mTmax = 50 N
vmax = m/s
3.Mittel
r = 75 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 75 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 75 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 130 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 130 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. 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 = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
θ = 20°zum Mittelpunktvmin​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 40 m ist um 20° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,15. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.

r = 40 mθ = 20°μs = 0,15g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
r = 1,1 mv = 3,5 m/s

Ein Ball mit 1,4 kg an einer 1,1 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.

m = 1,4 kgr = 1,1 mv = 3,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 8889 m
  2. 2. vmax = 6,667 m/s
  3. 3. vmax = 22,69 m/s
  4. 4. vmax = 25,25 m/s
  5. 5. vmin = 8,923 m/s
  6. 6. T = 29,32 N

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