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 = ?240 km/h

Für den Fahrgastkomfort darf die Zentripetalbeschleunigung in einem Gleisbogen 2 m/s² nicht überschreiten. Wie groß ist der kleinste Radius rmin für einen Bogen, der mit 240 km/h befahren wird?

v = 240 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
2.Leicht
r = 1 mvmax​ = ?

Ein Stein mit 1,8 kg wird auf einem glatten, ebenen Tisch an einer Schnur auf einer waagerechten Kreisbahn mit dem Radius 1 m herumgeschleudert; die Schnur reißt bei einer Kraft von 20 N. Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, die der Stein haben kann.

m = 1,8 kgr = 1 mTmax = 20 N
vmax = m/s
3.Mittel
r = 100 m6 m/s

Ein Auto mit 800 kg fährt mit 6 m/s über eine Kuppe in der Straße. Die Kuppe ist ein Kreisbogen mit dem Radius 100 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft N der Straße auf das Auto auf der Kuppe.

m = 800 kgv = 6 m/sr = 100 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.Mittel
r = 90 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 90 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 = 90 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
r = 0,8 mv = 8,5 m/s

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

m = 0,4 kgr = 0,8 mv = 8,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Schwer
r = 1 mv = 4,5 m/s

Ein Ball mit 1,4 kg an einer 1 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 = 1,4 kgr = 1 mv = 4,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. rmin = 2222 m
  2. 2. vmax = 3,333 m/s
  3. 3. N = 7560 N
  4. 4. vmax = 18,79 m/s
  5. 5. T = 40,05 N
  6. 6. T = 42,08 N

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