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 = 70 m18 m/sF = ?

Ein Auto mit 1300 kg fährt mit konstant 18 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 70 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1300 kgv = 18 m/sr = 70 m
Fc = N
2.Leicht
r = 40 m14 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 600 kg fährt mit konstant 14 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 40 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 600 kgv = 14 m/sr = 40 m
ac = m/s²
3.Mittel
θ = ?zum Mittelpunkt60 km/h

Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 270 m bei 60 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.

r = 270 mv = 60 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
4.Mittel
r = 75 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 75 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.

r = 75 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 0,6 mv = 5 m/s

Ein Ball mit 2 kg an einer 0,6 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.

m = 2 kgr = 0,6 mv = 5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
θ = 30°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 240 m ist um 30° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,2. 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 = 240 mθ = 30°μs = 0,2g = 9,81 m/s²
vmax = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 6017 N
  2. 2. ac = 4,9 m/s²
  3. 3. θ = 5,987 °
  4. 4. vmax = 14,86 m/s
  5. 5. T = 103 N
  6. 6. vmax = 45,49 m/s

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