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 = ?250 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1 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 = 1 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 190 m20 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1100 kg fährt mit konstant 20 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 190 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1100 kgv = 20 m/sr = 190 m
ac = m/s²
3.Mittel
θ = 10°zum Mittelpunktv = ?

Eine Kurve mit dem Radius 50 m ist um 10° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².

r = 50 mθ = 10°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
θ = ?zum Mittelpunkt60 km/h

Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 200 m bei 60 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.

r = 200 mv = 60 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
5.Schwer
R = 5,5 mh = 26,4 m

Ein Wagen mit 0,5 kg wird in 26,4 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 5,5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 0,5 kgh = 26,4 mR = 5,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Schwer
R = 7 mh = 30,1 m

Ein Wagen mit 2,5 kg wird in 30,1 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 7 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Nbottom der Bahn auf den Wagen am tiefsten Punkt des Loopings.

m = 2,5 kgh = 30,1 mR = 7 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 4823 m
  2. 2. ac = 2,105 m/s²
  3. 3. v = 9,3 m/s
  4. 4. θ = 8,058 °
  5. 5. Ntop = 22,56 N
  6. 6. Nbottom = 235,4 N

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