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 = 150 m29 m/sac​ = ?

Ein Auto mit 1400 kg fährt mit konstant 29 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 150 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

m = 1400 kgv = 29 m/sr = 150 m
ac = m/s²
2.Leicht
r = 90 m12 m/sF = ?

Ein Auto mit 1600 kg fährt mit konstant 12 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 90 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.

m = 1600 kgv = 12 m/sr = 90 m
Fc = N
3.Mittel
r = 3,1 mω = ?

In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3,1 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.

r = 3,1 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Mittel
L = 0,7 m15°

Eine kleine Kugel an einem Faden der Länge 0,7 m bewegt sich so auf einer waagerechten Kreisbahn, dass der Faden einen konstanten Winkel von 15° mit der Vertikalen bildet (Kegelpendel). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v der Kugel.

L = 0,7 mθ = 15°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
R = 7,5 mh = 24 m

Ein Wagen mit 0,5 kg wird in 24 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 7,5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.

m = 0,5 kgh = 24 mR = 7,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Schwer
r = 0,5 mv = 4,5 m/s

Ein Ball mit 0,8 kg an einer 0,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 4,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 0,8 kgr = 0,5 mv = 4,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. ac = 5,607 m/s²
  2. 2. Fc = 2560 N
  3. 3. ω = 1,989 rad/s
  4. 4. v = 0,6901 m/s
  5. 5. Ntop = 6,867 N
  6. 6. T = 40,25 N

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