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 = 170 m15 m/sF = ?

Ein Auto mit 1100 kg fährt mit konstant 15 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 170 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1100 kgv = 15 m/sr = 170 m
Fc = N
2.Leicht
r = 1,6 mvmax​ = ?

Ein Stein mit 1,5 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,6 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 = 1,6 mTmax = 140 N
vmax = m/s
3.Mittel
r = 95 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 95 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 95 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 130 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 130 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 = 130 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 1,2 m10,5 m/svtop​ = ?

Eine Kugel mit 1,3 kg an einem leichten Faden von 1,2 m Länge wird auf einer senkrechten Kreisbahn herumgeschwungen. Am tiefsten Punkt beträgt ihre Geschwindigkeit 10,5 m/s. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Fadenkraft Ttop am höchsten Punkt.

m = 1,3 kgr = 1,2 mvbottom = 10,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Schwer
R = 7 mh = 26,6 m

Ein Wagen mit 2,5 kg wird in 26,6 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 7 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 2,5 kgh = 26,6 mR = 7 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. Fc = 1456 N
  2. 2. vmax = 12,22 m/s
  3. 3. vmax = 21,59 m/s
  4. 4. vmax = 19,56 m/s
  5. 5. Ttop = 55,67 N
  6. 6. Ntop = 63,77 N

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