Kreisbewegung und Zentripetalkraft verstehen

Bei einer Kreisbewegung ändert sich die Richtung der Geschwindigkeit ständig. Auf dieser Seite übst du Zentripetalbeschleunigung, Zentripetalkraft, Winkelgeschwindigkeit, Umlaufzeit, Kurvenfahrt und die Einordnung der Zentrifugalkraft.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 8–12 und verbinden Formeln mit Autos in Kurven, Satelliten, Schleudern, Zentrifugen und technischen Anwendungen.

So löst du Aufgaben zur Kreisbewegung

  1. Bestimme Radius, Geschwindigkeit, Masse, Umlaufzeit oder Frequenz und wandle die Einheiten um.
  2. Wähle a_z = v²/r, F_z = mv²/r, v = 2πr/T oder eine passende Kraftbilanz.
  3. Zeichne die Geschwindigkeit tangential und die resultierende Kraft zum Mittelpunkt.
  4. Unterscheide reale Kräfte im Inertialsystem von der Scheinkraft im rotierenden Bezugssystem.

3. Test

Kreisbewegung, Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft online üben

Test 3 zu Kreisbewegung, Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Richtung, Radius, Geschwindigkeit, Umlaufzeit, Einheiten und das verwendete Bezugssystem.

5 Fragen
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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Warum ist bei einer Kreisbewegung eine resultierende Kraft nötig?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Sie muss die Richtung der Geschwindigkeit ständig ändern..

  1. Gegebene Größen bestimmen: Ordne Geschwindigkeit, Radius, Umlaufzeit, Frequenz, Masse und wirkende Kräfte zu.
  2. Kreisbewegung anwenden: Auch bei konstantem Geschwindigkeitsbetrag liegt eine Beschleunigung vor, weil sich der Geschwindigkeitsvektor ändert.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie muss die Richtung der Geschwindigkeit ständig ändern.. Kontrolliere Richtung, Einheiten und die Plausibilität der Zentripetalkraft.

Auch bei konstantem Geschwindigkeitsbetrag liegt eine Beschleunigung vor, weil sich der Geschwindigkeitsvektor ändert.

2. FrageMultiple Choice

Ein Körper bewegt sich mit v = 10 m/s auf einem Kreis mit r = 5 m. Wie groß ist a_z?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 20 m/s²..

  1. Gegebene Größen bestimmen: Ordne Geschwindigkeit, Radius, Umlaufzeit, Frequenz, Masse und wirkende Kräfte zu.
  2. Kreisbewegung anwenden: Mit a_z = v²/r ergibt sich 100/5 = 20 m/s².
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 20 m/s².. Kontrolliere Richtung, Einheiten und die Plausibilität der Zentripetalkraft.

Mit a_z = v²/r ergibt sich 100/5 = 20 m/s².

3. FrageMultiple Choice

Welche Zentripetalkraft wirkt auf m = 2 kg bei v = 10 m/s und r = 5 m?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 40 N..

  1. Gegebene Größen bestimmen: Ordne Geschwindigkeit, Radius, Umlaufzeit, Frequenz, Masse und wirkende Kräfte zu.
  2. Kreisbewegung anwenden: F_z = mv²/r = 2 · 100 / 5 = 40 N.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 40 N.. Kontrolliere Richtung, Einheiten und die Plausibilität der Zentripetalkraft.

F_z = mv²/r = 2 · 100 / 5 = 40 N.

4. FrageMultiple Choice

Was geschieht mit a_z bei gleicher Kreisbahn, wenn sich v verdoppelt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Die Zentripetalbeschleunigung wird viermal so groß..

  1. Gegebene Größen bestimmen: Ordne Geschwindigkeit, Radius, Umlaufzeit, Frequenz, Masse und wirkende Kräfte zu.
  2. Kreisbewegung anwenden: Weil a_z proportional zu v² ist, führt eine Verdopplung von v zum Faktor 2² = 4.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Zentripetalbeschleunigung wird viermal so groß.. Kontrolliere Richtung, Einheiten und die Plausibilität der Zentripetalkraft.

Weil a_z proportional zu v² ist, führt eine Verdopplung von v zum Faktor 2² = 4.

5. FrageMultiple Choice

Was geschieht mit a_z bei gleicher Geschwindigkeit, wenn sich der Radius verdoppelt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die Zentripetalbeschleunigung halbiert sich..

  1. Gegebene Größen bestimmen: Ordne Geschwindigkeit, Radius, Umlaufzeit, Frequenz, Masse und wirkende Kräfte zu.
  2. Kreisbewegung anwenden: Aus a_z = v²/r folgt bei doppeltem Radius der halbe Wert.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Zentripetalbeschleunigung halbiert sich.. Kontrolliere Richtung, Einheiten und die Plausibilität der Zentripetalkraft.

Aus a_z = v²/r folgt bei doppeltem Radius der halbe Wert.

Kreisbewegung FAQ

Was ist die Zentripetalkraft?

Sie ist die zum Mittelpunkt gerichtete resultierende Kraft, die eine Kreisbewegung ermöglicht.

Ist die Zentrifugalkraft eine reale Kraft?

Im Inertialsystem nicht; im rotierenden Bezugssystem wird sie als nach außen gerichtete Scheinkraft verwendet.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine Erklärung und drei nachvollziehbare Lösungsschritte.