Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen

Ein Stein mit 1,9 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,5 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 60 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit v_max, die der Stein haben kann.

Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 23 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 130 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung a_c.

Eine Kurve mit dem Radius 330 m ist um 10° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 125 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit v_max, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

Eine Kurve mit dem Radius 230 m ist um 30° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit v_min, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.

Ein Ball mit 0,6 kg an einer 0,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 4,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.