1.Leicht
Ein Auto mit 1700 kg fährt mit konstant 28 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 130 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1700 kgv = 28 m/sr = 130 m
Fc = N
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Stein mit 0,7 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,7 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 180 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
m = 0,7 kgr = 1,7 mTmax = 180 N
vmax = m/s
3.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 20 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 = 20 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 55 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 = 55 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 220 m ist um 8° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,3. 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 = 220 mθ = 8°μs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
Ein Ball an einer 0,7 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?
r = 0,7 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 10252 N
- 2. vmax = 20,91 m/s
- 3. vmax = 9,905 m/s
- 4. vmax = 17,99 m/s
- 5. vmax = 31,51 m/s
- 6. vmin = 2,62 m/s
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