Ein Körper macht in 20 Sekunden 4 Umläufe. Da der Radius 10 Meter beträgt, ist seine Geschwindigkeit: m/s. Die Beschleunigung beträgt: . m/s2. Die benötigte Zentripetalkraft für eine Kugel von 10 kg beträgt: Newton. Könnte man diese Kreisbewegung auch senkrecht zur Erdoberfläche machen, ohne dass die Kugel herunterfallen würde? weil die Erdbeschleunigung ist.

BM-Niveau

1. Die Erde bewegt sich auf einer annähernd kreisförmigen Bahn um die Sonne. Der Radius dieser Kreisbahn beträgt etwa 150 Millionen Kilometer. Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich die Erde auf dieser Bahn? Drücken Sie die Geschwindigkeit im km/s aus.

Die Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne beträgt km/h. Das sind etwa km/s


2. Eine Festplatte macht 5400 Umdrehungen pro Minute. Der äußere Rand hat einen Abstand von 5 cm von der Mitte. Wie groß ist die Bahngeschwindigkeit eines Punktes in diesem Abstand? (in km/h)
km/h

Eine Möglichkeit der Bestimmung der Geschwindigkeit einer Luftgewehrkugel ist das Rotationsverfahren. Zwei im Abstand s = 1,00 m hintereinander auf einer Welle befestigte Scheiben aus Pappe rotieren und werden parallel zur Rotationsachse durchschossen. Die Drehzahl der Anordnung wird auf n = 2000 pro Minute eingestellt. Nach durchschlagen der vorderen Scheibe wird bei dieser Drehzahl die hintere Scheibe um einen Drehwinkel von 60° versetzt getroffen. Die Geschwindigkeit der Kugel beträgt m/s.

Auf einer Brücke mit konvex gewölbter Fahrbahn, besteht die Gefahr, dass bei grosser Gewindigkeit der Bodenkontakt bereits im Scheitelpunkt verloren geht. Berechne diese Geschwindigkeit bei einem Krümmungsradius von 50 Meter. km/h

Ein Intercity-Zug fährt mit 180 km/h in eine Kurve in welcher die Schienen geneigt sind, damit die Kurve schneller durchfahren werden kann. Der Kurvenradius beträgt 1000 m und das Gewicht der Lok ist 84 Tonnen. Berechne die seitliche Kraft welche bei einem Winkel von 25% entsteht. Wie gross ist der zusätzliche Druck auf die Schiene?
Zentralbeschleunigung insgesamt: m/s2 oder N
Seitliche Kraft bei 20% Anstellwinkel (aufgerundet): N
Zusätzlicher Druck auf Schiene: N

An einem Faden der Länge 1m ist eine Kugel der Masse m=2kg befestigt. Der Faden reisst, wenn eine Kraft von 220 N auf ihn wirkt. Die Kugel wird nun auf einer vertikalen Kreisbahn mit zunehmender Bahngeschwindigkeit herumgeschleudert bis der Faden reisst. (Erdbeschleunigung g = 10 m/s2)
a) Wo befindet sich die Kugel in diesem Moment? (Begründen Sie Ihre Antwort anhand einer Skizze und Kräftebetrachtung)
b)Welche Geschwindigkeit besitzt die Kugel in diesem Moment? m/s

Ein mit einem Liter Wasser gefüllter Eimer (Eigenmasse des Eimers = 3 kg) wird am Arm herumgeschleudert und beschreibt dabei eine Kreisbahn mit dem Radius r=1.2m. Für einen Umlauf werden t=1.2s benötigt. (Erdbeschleunigung g = 9.81 m/s2
a)Welche Beschleunigung wirkt infolge der Bewegung auf die Hand? unten N oben N
b)Welche Umlaufdauer darf nicht überschritten werden? s N