Ein Auto mit 1400 kg fährt mit konstant 8 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 80 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
Ein Stein mit 1 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 2 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 40 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
Ein Auto mit 1000 kg fährt mit 20 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 85 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.
Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 1,7 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 35° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Zeit T für einen Umlauf.
Ein kleiner Wagen wird auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und fährt in einen senkrechten Looping mit dem Radius 6,5 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?
Eine Kugel mit 1,3 kg an einem leichten Faden von 0,5 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 12 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 1120 N
- 2. vmax = 8,944 m/s
- 3. N = 5104 N
- 4. T = 2,367 s
- 5. hmin = 16,25 m
- 6. Ttop = 310,6 N
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