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 = 20 m10 m/sF = ?

Ein Auto mit 700 kg fährt mit konstant 10 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 20 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 700 kgv = 10 m/sr = 20 m
Fc = N
2.Leicht
r = 0,9 mvmax​ = ?

Ein Stein mit 1,6 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 0,9 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 20 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.

m = 1,6 kgr = 0,9 mTmax = 20 N
vmax = m/s
3.Mittel
L = 1,7 m45°

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 45° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 1,7 mθ = 45°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
r = 4 mω = ?

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 4 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,3. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.

r = 4 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Schwer
r = 0,9 m10 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1,6 kg an einem leichten Faden von 0,9 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 10 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 1,6 kgr = 0,9 mvbottom = 10 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
r = 1,4 m11 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 0,5 kg an einem leichten Faden von 1,4 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 11 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 0,5 kgr = 1,4 mvbottom = 11 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 3500 N
  2. 2. vmax = 3,354 m/s
  3. 3. v = 3,434 m/s
  4. 4. ω = 2,859 rad/s
  5. 5. Ttop = 99,3 N
  6. 6. Ttop = 18,69 N

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