Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen

Ein Auto mit 1700 kg fährt mit konstant 29 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 30 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung a_c.

Ein Auto mit 1100 kg fährt mit konstant 28 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 140 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) F_c.

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 2,4 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 1,4 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 15° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Zeit T für einen Umlauf.

Ein kleiner Wagen wird auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und fährt in einen senkrechten Looping mit dem Radius 10 m. Aus welcher Mindesthöhe h_min über dem tiefsten Punkt des Loopings muss er starten, damit er am höchsten Punkt des Loopings auf der Bahn bleibt?

Ein Ball mit 1,6 kg an einer 1,3 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.