1.Leicht
Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 10 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 150 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1200 kgv = 10 m/sr = 150 m
Fc = N
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Stein mit 0,6 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1,1 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 20 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.
m = 0,6 kgr = 1,1 mTmax = 20 N
vmax = m/s
3.Mittel
Ein Auto mit 1100 kg fährt mit 12 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 25 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.
m = 1100 kgv = 12 m/sr = 25 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 145 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 = 145 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 230 m ist um 18° 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 = 230 mθ = 18°μs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 90 m ist um 10° 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 = 90 mθ = 10°μs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 800 N
- 2. vmax = 6,055 m/s
- 3. N = 4455 N
- 4. vmax = 26,67 m/s
- 5. vmax = 39,53 m/s
- 6. vmax = 21,07 m/s
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