Ein Auto mit 900 kg fährt mit konstant 15 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 60 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
Ein Stein mit 1,6 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 0,9 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 10 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Ein Auto mit 1000 kg fährt mit 12 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 95 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 90 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
Ein Ball mit 1,4 kg an einer 0,7 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 6,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
Ein Ball mit 1,1 kg an einer 1,4 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 9 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 3375 N
- 2. vmax = 2,372 m/s
- 3. N = 8294 N
- 4. vmax = 21,01 m/s
- 5. T = 98,23 N
- 6. T = 74,43 N
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