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 = 170 m23 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 900 kg fährt mit konstant 23 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 170 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 900 kgv = 23 m/sr = 170 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = 80 m21 m/sF = ?

Ein Auto mit 600 kg fährt mit konstant 21 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 80 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 600 kgv = 21 m/sr = 80 m
Fc = N
3.Mittel
r = 2,9 mω = ?

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 2,9 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.

r = 2,9 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Mittel
θ = ?zum Mittelpunkt80 km/h

Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 220 m bei 80 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.

r = 220 mv = 80 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
5.Schwer
θ = 18°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 260 m ist um 18° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,1. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne nach oben und außen zu rutschen.

r = 260 mθ = 18°μs = 0,1g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
r = 1,4 m9 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 0,4 kg an einem leichten Faden von 1,4 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 9 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 0,4 kgr = 1,4 mvbottom = 9 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 3,112 m/s²
  2. 2. Fc = 3308 N
  3. 3. ω = 2,908 rad/s
  4. 4. θ = 12,89 °
  5. 5. vmax = 33,47 m/s
  6. 6. Ttop = 3,523 N

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