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 = ?240 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1,5 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 240 km/h befahren wird?

v = 240 km/hamax = 1,5 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = ?120 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 0,8 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 120 km/h befahren wird?

v = 120 km/hamax = 0,8 m/s²
rmin = m
3.Mittel
r = 130 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 130 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 = 130 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 145 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 145 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 = 145 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
θ = 15°zum Mittelpunktvmin​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 230 m ist um 15° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,2. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.

r = 230 mθ = 15°μs = 0,2g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
R = 5,5 mh = 26,95 m

Ein Wagen mit 5 kg wird in 26,95 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 5,5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Nbottom der Bahn auf den Wagen am tiefsten Punkt des Loopings.

m = 5 kgh = 26,95 mR = 5,5 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 2963 m
  2. 2. rmin = 1389 m
  3. 3. vmax = 22,59 m/s
  4. 4. vmax = 31,55 m/s
  5. 5. vmin = 12,06 m/s
  6. 6. Nbottom = 529,7 N

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