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 = ?300 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1,5 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 300 km/h befahren wird?

v = 300 km/hamax = 1,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 0,1 mv = ?120 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 10 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 120 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.

n = 120 rpmr = 0,1 m
v = m/s
3.Mittel
r = 55 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 55 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,6. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 55 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 145 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 145 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 = 145 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
R = 4,5 mh = 17,1 m

Ein Wagen mit 2 kg wird in 17,1 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 4,5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 2 kgh = 17,1 mR = 4,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Schwer
r = 1,1 mv = 7 m/s

Ein Ball mit 0,4 kg an einer 1,1 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 7 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 0,4 kgr = 1,1 mv = 7 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 4630 m
  2. 2. v = 1,257 m/s
  3. 3. vmax = 17,99 m/s
  4. 4. vmax = 26,67 m/s
  5. 5. Ntop = 51,01 N
  6. 6. T = 21,74 N

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