1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 115 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 30 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.
n = 30 rpmr = 1,15 m
ac = m/s²
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Stein mit 0,3 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 0,7 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 30 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
m = 0,3 kgr = 0,7 mTmax = 30 N
vmax = m/s
3.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 140 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
r = 140 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
Eine Kurve mit dem Radius 390 m ist um 15° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².
r = 390 mθ = 15°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
Ein Ball mit 1,7 kg an einer 1 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
m = 1,7 kgr = 1 mv = 5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
Ein Wagen mit 4 kg wird in 24 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 6 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.
m = 4 kgh = 24 mR = 6 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
Lösungsschlüssel
- 1. ac = 11,35 m/s²
- 2. vmax = 8,367 m/s
- 3. vmax = 31,01 m/s
- 4. v = 32,02 m/s
- 5. T = 59,18 N
- 6. Ntop = 117,7 N
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