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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 6 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

Was spürt man in einer Kurve eines Fahrgeschäfts als starke seitliche Belastung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Die notwendige Richtungsänderung der Geschwindigkeit und die damit verbundene radiale Kraft.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: Die Sitz- oder Haltekraft sorgt dafür, dass der Körper der Kreisbahn folgt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die notwendige Richtungsänderung der Geschwindigkeit und die damit verbundene radiale Kraft. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

Die Sitz- oder Haltekraft sorgt dafür, dass der Körper der Kreisbahn folgt.

2. FrageMultiple Choice

Was geschieht mit der notwendigen Zentripetalkraft, wenn ein Auto bei gleichem Radius doppelt so schnell fährt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Sie wird viermal so groß.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: Fₙ = m·v²/r; eine Verdopplung von v vervierfacht v².
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird viermal so groß. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

Fₙ = m·v²/r; eine Verdopplung von v vervierfacht v².

3. FrageMultiple Choice

Was geschieht mit der Zentripetalbeschleunigung bei gleicher Geschwindigkeit und doppeltem Radius?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Sie halbiert sich.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: aₙ = v²/r; bei unverändertem v führt der doppelte Radius zur Hälfte der Beschleunigung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie halbiert sich. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

aₙ = v²/r; bei unverändertem v führt der doppelte Radius zur Hälfte der Beschleunigung.

4. FrageMultiple Choice

Warum ist die Bezeichnung Zentrifugalkraft in vielen Schulaufgaben vorsichtig zu verwenden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Sie ist im mitrotierenden Bezugssystem eine Scheinkraft, während die reale resultierende Kraft zum Zentrum zeigt.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: Im Inertialsystem benötigt die Kreisbewegung eine nach innen gerichtete Kraft; das Gefühl nach außen kann aus dem Bezugssystem erklärt werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie ist im mitrotierenden Bezugssystem eine Scheinkraft, während die reale resultierende Kraft zum Zentrum zeigt. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

Im Inertialsystem benötigt die Kreisbewegung eine nach innen gerichtete Kraft; das Gefühl nach außen kann aus dem Bezugssystem erklärt werden.

5. FrageMultiple Choice

Welche Rolle spielt die Haftreibung bei einem Fahrrad in einer Kurve?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie liefert die seitliche Kraft, die das Fahrrad zur Kurvenmitte beschleunigt.

  1. Kreisbewegung einordnen: Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Frequenz oder Winkelgeschwindigkeit.
  2. Zusammenhang anwenden: Ohne ausreichende Haftreibung kann das Fahrrad die Richtung nicht halten und rutscht seitlich weg.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie liefert die seitliche Kraft, die das Fahrrad zur Kurvenmitte beschleunigt. Achte auf Richtung, Einheit, Radius und das Quadrat der Geschwindigkeit.

Ohne ausreichende Haftreibung kann das Fahrrad die Richtung nicht halten und rutscht seitlich weg.

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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.