1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 150 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 200 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 200 rpmr = 1,5 m
v = m/s
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 1700 kg fährt mit konstant 22 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 30 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 1700 kgv = 22 m/sr = 30 m
Fc = N
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 30 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 = 30 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Ein kleiner Wagen wird auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und fährt in einen senkrechten Looping mit dem Radius 6 m. Aus welcher Mindesthöhe hmin über dem tiefsten Punkt des Loopings muss er starten, damit er am höchsten Punkt des Loopings auf der Bahn bleibt?
R = 6 mv₀ = 0
hmin = m
6.Schwer
Ein Wagen mit 4,5 kg wird in 35,2 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 8 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.
m = 4,5 kgh = 35,2 mR = 8 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
Lösungsschlüssel
- 1. v = 31,42 m/s
- 2. Fc = 27427 N
- 3. vmax = 9,905 m/s
- 4. vmax = 12,13 m/s
- 5. hmin = 15 m
- 6. Ntop = 167,8 N
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.