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 = 150 m21 m/sF = ?

Ein Auto mit 1700 kg fährt mit konstant 21 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 150 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1700 kgv = 21 m/sr = 150 m
Fc = N
2.Leicht
r = 200 m27 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1100 kg fährt mit konstant 27 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 200 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1100 kgv = 27 m/sr = 200 m
ac = m/s²
3.Mittel
r = 25 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt über eine Kuppe in der Straße, die ein Kreisbogen mit dem Radius 25 m ist. Verwende g = 9,81 m/s². Ab welcher Geschwindigkeit vmax heben die Räder auf der Kuppe von der Straße ab?

r = 25 mg = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 45 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 45 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 45 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
R = 4 mh = ?

Ein kleiner Wagen wird auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und fährt in einen senkrechten Looping mit dem Radius 4 m. Aus welcher Mindesthöhe hmin über dem tiefsten Punkt des Loopings muss er starten, damit er am höchsten Punkt des Loopings auf der Bahn bleibt?

R = 4 mv₀ = 0
hmin = m
6.Schwer
R = 5 mh = 15 m

Ein Wagen mit 0,5 kg wird in 15 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Nbottom der Bahn auf den Wagen am tiefsten Punkt des Loopings.

m = 0,5 kgh = 15 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 4998 N
  2. 2. ac = 3,645 m/s²
  3. 3. vmax = 15,66 m/s
  4. 4. vmax = 13,29 m/s
  5. 5. hmin = 10 m
  6. 6. Nbottom = 34,34 N

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