1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 80 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 30 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 30 rpmr = 0,8 m
v = m/s
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 1500 kg fährt mit konstant 15 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 90 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1500 kgv = 15 m/sr = 90 m
Fc = N
3.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 105 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 = 105 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.
r = 3 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Schwer
Ein Ball an einer 1,3 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 = 1,3 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
Ein Ball mit 1,1 kg an einer 1,1 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 9 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
m = 1,1 kgr = 1,1 mv = 9 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
Lösungsschlüssel
- 1. v = 2,513 m/s
- 2. Fc = 3750 N
- 3. vmax = 22,69 m/s
- 4. ω = 2,859 rad/s
- 5. vmin = 3,571 m/s
- 6. T = 91,79 N
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