1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 40 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 150 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 150 rpmr = 0,4 m
v = m/s
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Stein mit 1,5 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,3 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 140 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
m = 1,5 kgr = 1,3 mTmax = 140 N
vmax = m/s
3.Mittel
Ein Straßenbauingenieur möchte, dass Autos eine Kurve mit dem Radius 110 m bei 60 km/h ohne Reibung durchfahren können. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Überhöhungswinkel θ.
r = 110 mv = 60 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
4.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 125 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
r = 125 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Ein Ball mit 0,9 kg an einer 0,7 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 7 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.
m = 0,9 kgr = 0,7 mv = 7 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
Ein Wagen mit 5 kg wird in 19 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 = 5 kgh = 19 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N
Lösungsschlüssel
- 1. v = 6,283 m/s
- 2. vmax = 11,02 m/s
- 3. θ = 14,44 °
- 4. vmax = 19,18 m/s
- 5. T = 71,83 N
- 6. Nbottom = 421,8 N
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