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 = ?120 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1,2 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 = 1,2 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 20 m28 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 900 kg fährt mit konstant 28 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 20 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 900 kgv = 28 m/sr = 20 m
ac = m/s²
3.Mittel
r = 40 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 40 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,6. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 40 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 80 m5 m/s

Ein Auto mit 1000 kg fährt mit 5 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 80 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.

m = 1000 kgv = 5 m/sr = 80 mg = 9,81 m/s²
N = N
5.Schwer
r = 0,5 m11,5 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1,6 kg an einem leichten Faden von 0,5 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 11,5 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 1,6 kgr = 0,5 mvbottom = 11,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
θ = 18°zum Mittelpunktvmax​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 50 m ist um 18° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,25. 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 = 50 mθ = 18°μs = 0,25g = 9,81 m/s²
vmax = m/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 925,9 m
  2. 2. ac = 39,2 m/s²
  3. 3. vmax = 15,34 m/s
  4. 4. N = 9498 N
  5. 5. Ttop = 344,7 N
  6. 6. vmax = 17,52 m/s

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