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 = ?200 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 1 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 200 km/h befahren wird?

v = 200 km/hamax = 1 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 0,3 mv200 rpm

Ein kleiner Gegenstand liegt 30 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 200 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.

n = 200 rpmr = 0,3 m
ac = m/s²
3.Mittel
r = 70 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 70 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 70 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
r = 145 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 145 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. 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 = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
θ = 15°zum Mittelpunktvmin​ = ?

Eine Kurve mit dem Radius 250 m ist um 15° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,2. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.

r = 250 mθ = 15°μs = 0,2g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
r = 0,9 mv = 5,5 m/s

Ein Ball mit 0,6 kg an einer 0,9 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 5,5 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 0,6 kgr = 0,9 mv = 5,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 3086 m
  2. 2. ac = 131,6 m/s²
  3. 3. vmax = 16,57 m/s
  4. 4. vmax = 31,55 m/s
  5. 5. vmin = 12,58 m/s
  6. 6. T = 26,05 N

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