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Kreisbewegung und Zentripetalkraft sicher verstehen

Bei einer Kreisbewegung ändert sich die Richtung der Geschwindigkeit ständig. Die zum Mittelpunkt gerichtete Zentripetalbeschleunigung sorgt dafür, dass der Körper der Kreisbahn folgt.

Auf dieser Seite übst du Umlaufzeit, Frequenz, Winkelgeschwindigkeit, Bahngeschwindigkeit, Zentripetalkraft und Anwendungen wie Kurvenfahrt und Satellitenbahnen.

So löst du die Aufgaben

  1. Notiere Radius, Masse, Geschwindigkeit, Umlaufzeit oder Frequenz.
  2. Wandle Drehzahl, Zeit und Winkel in passende Einheiten um.
  3. Nutze v = 2πr/T, ω = 2πf und Fₙ = m·v²/r.
  4. Prüfe Richtung, Einheit und den Einfluss von v².

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Kreisbewegung und Zentripetalkraft online üben

Test 2 zu Kreisbewegung, Geschwindigkeit und Kräften mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze f = 1/T, ω = 2πf, v = ωr und Fₙ = m·v²/r. Prüfe Richtung und Einheit.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie berechnet man die Bahngeschwindigkeit bei Radius r und Umlaufzeit T?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: v = 2πr/T.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: In einer Umlaufzeit wird die Kreisstrecke 2πr zurückgelegt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet v = 2πr/T. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

In einer Umlaufzeit wird die Kreisstrecke 2πr zurückgelegt.

2. FrageMultiple Choice

Wie lautet die Zentripetalbeschleunigung in Abhängigkeit von v und r?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: aₙ = v²/r.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: Die notwendige radiale Beschleunigung wächst quadratisch mit der Bahngeschwindigkeit und sinkt bei größerem Radius.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet aₙ = v²/r. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

Die notwendige radiale Beschleunigung wächst quadratisch mit der Bahngeschwindigkeit und sinkt bei größerem Radius.

3. FrageMultiple Choice

Wie lautet die Zentripetalkraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Fₙ = m·v²/r.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: Die resultierende Kraft zum Mittelpunkt liefert nach F = m·a die Zentripetalbeschleunigung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Fₙ = m·v²/r. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

Die resultierende Kraft zum Mittelpunkt liefert nach F = m·a die Zentripetalbeschleunigung.

4. FrageMultiple Choice

Warum gibt es bei gleichförmiger Kreisbewegung trotz konstantem Geschwindigkeitsbetrag eine Beschleunigung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Weil sich die Richtung des Geschwindigkeitsvektors ständig ändert.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: Beschleunigung ist die Änderung des Geschwindigkeitsvektors; eine Richtungsänderung reicht dafür aus.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Weil sich die Richtung des Geschwindigkeitsvektors ständig ändert. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

Beschleunigung ist die Änderung des Geschwindigkeitsvektors; eine Richtungsänderung reicht dafür aus.

5. FrageMultiple Choice

Wie steht die Bahngeschwindigkeit zur Kreisbahn?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie ist in jedem Punkt tangential zur Kreisbahn gerichtet.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: Der Geschwindigkeitsvektor zeigt momentan in Bewegungsrichtung und damit senkrecht zum Radius.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie ist in jedem Punkt tangential zur Kreisbahn gerichtet. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

Der Geschwindigkeitsvektor zeigt momentan in Bewegungsrichtung und damit senkrecht zum Radius.

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Kreisbewegung FAQ

Was ist die Zentripetalkraft?

Die zum Kreismittelpunkt gerichtete resultierende Kraft Fₙ = m·v²/r, die die Richtungsänderung ermöglicht.

Wie hängen Frequenz und Umlaufzeit zusammen?

Sie sind Kehrwerte: f = 1/T.

Welche Richtung hat die Geschwindigkeit?

Sie ist tangential zur Kreisbahn und damit senkrecht zum Radius.