Ein Stein mit 0,1 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 0,4 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 190 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
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?
Eine Kurve mit dem Radius 350 m ist um 8° überhöht. Mit welcher Geschwindigkeit v kann ein Auto sie ganz ohne Reibung durchfahren? Verwende g = 9,81 m/s².
Ein Auto mit 1000 kg fährt mit 8 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 100 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.
Ein Ball mit 1,6 kg an einer 0,8 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 3,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
Ein Ball an einer 1,3 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?
Lösungsschlüssel
- 1. vmax = 27,57 m/s
- 2. rmin = 2222 m
- 3. v = 21,97 m/s
- 4. N = 9170 N
- 5. T = 40,2 N
- 6. vmin = 3,571 m/s
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