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 = 180 m24 m/sF = ?

Ein Auto mit 600 kg fährt mit konstant 24 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 180 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 600 kgv = 24 m/sr = 180 m
Fc = N
2.Leicht
r = ?160 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 0,5 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 160 km/h befahren wird?

v = 160 km/hamax = 0,5 m/s²
rmin = m
3.Mittel
r = 150 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 150 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 = 150 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 30 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 30 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 30 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 0,6 m7,5 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1,1 kg an einem leichten Faden von 0,6 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 7,5 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 1,1 kgr = 0,6 mvbottom = 7,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
r = 0,6 mv = 6 m/s

Ein Ball mit 1,2 kg an einer 0,6 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 6 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 1,2 kgr = 0,6 mv = 6 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 1920 N
  2. 2. rmin = 3951 m
  3. 3. vmax = 24,26 m/s
  4. 4. vmax = 15,34 m/s
  5. 5. Ttop = 49,17 N
  6. 6. T = 83,77 N

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