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 = ?200 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 200 km/h befahren wird?

v = 200 km/hamax = 0,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = ?120 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 120 km/h befahren wird?

v = 120 km/hamax = 1 m/s²
rmin = m
3.Mittel
L = 0,3 m30°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 0,3 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 30° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 0,3 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
θ = 18°zum Mittelpunktv = ?

Eine Kurve mit dem Radius 360 m ist um 18° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².

r = 360 mθ = 18°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
r = 1,2 m11,5 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 2 kg an einem leichten Faden von 1,2 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 11,5 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 2 kgr = 1,2 mvbottom = 11,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
r = 1,1 mv = 8,5 m/s

Ein Ball mit 1 kg an einer 1,1 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 8,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1 kgr = 1,1 mv = 8,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 6173 m
  2. 2. rmin = 1111 m
  3. 3. v = 0,9217 m/s
  4. 4. v = 33,87 m/s
  5. 5. Ttop = 122,3 N
  6. 6. T = 75,49 N

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