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 = ?120 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 0,5 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 120 km/h befahren wird?

v = 120 km/hamax = 0,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 140 m20 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1400 kg fährt mit konstant 20 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 140 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1400 kgv = 20 m/sr = 140 m
ac = m/s²
3.Mittel
r = 85 m12 m/s

Ein Auto mit 800 kg fährt mit 12 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 85 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.

m = 800 kgv = 12 m/sr = 85 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.Mittel
r = 30 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 30 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 30 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 0,6 mv = 7 m/s

Ein Ball mit 1,8 kg an einer 0,6 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 = 1,8 kgr = 0,6 mv = 7 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
r = 1,2 mv = 4 m/s

Ein Ball mit 0,6 kg an einer 1,2 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 4 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 0,6 kgr = 1,2 mv = 4 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 2222 m
  2. 2. ac = 2,857 m/s²
  3. 3. N = 6493 N
  4. 4. vmax = 15,34 m/s
  5. 5. T = 164,7 N
  6. 6. T = 13,89 N

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