Kreisbewegung: Umfangsgeschwindigkeit, Winkelgeschwindigkeit, Zentripetalkraft

Question 1

Welche Größe ändert sich bei einer gleichförmigen Kreisbewegung?

Accepted Answer

Beschleunigung

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Radius

Answer

Umfang

Question 2

Ein Auto fährt auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 50 Metern. Seine Geschwindigkeit beträgt 20 Meter pro Sekunde. Wie groß ist die Zentripetalkraft?

Accepted Answer

800 N

Answer

400 N

Answer

1600 N

Answer

3200 N

Question 3

Welche Aussage beschreibt die Zentripetalkraft am besten?

Accepted Answer

Eine Kraft, die ein Objekt auf einer Kreisbahn hält und immer zum Mittelpunkt der Kreisbahn zeigt.

Answer

Eine Kraft, die der Bewegungsrichtung des Objekts auf der Kreisbahn entgegenwirkt.

Answer

Eine Kraft, die nur auf Objekte wirkt, die sich mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegen.

Answer

Eine erfundene Kraft, die nur in sich drehenden Bezugssystemen auftritt.

Question 4

Ein Satellit umkreist die Erde auf einer Kreisbahn mit 6380 km Radius. Er benötigt 100 Minuten für eine vollständige Umrundung. Wie groß ist die Umfangsgeschwindigkeit des Satelliten?

Accepted Answer

1063,3 km/min

Answer

6380 km/min

Answer

100 km/min

Answer

63,8 km/min

Question 5

Welche Kraft sorgt bei einer Kugel, die sich auf einer Kreisbahn mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt, für die Richtungsänderung ihrer Bewegungsrichtung?

Accepted Answer

Zentripetalkraft

Answer

Tangentialkraft

Answer

Schwerkraft

Answer

Reibungskraft

Question 6

Ein Auto fährt mit der Geschwindigkeit v auf einer Kreisbahn mit dem Radius r. Welche Aussage über die Zentripetalkraft F_Z, die Masse m des Autos und seine Geschwindigkeit v ist korrekt?

Accepted Answer

F_Z = m * v^2 / r

Answer

F_Z = m * v / r

Answer

F_Z = r * m * v^2

Answer

F_Z = v^3 / r

Question 7

Was ist die Zentripetalkraft?

Accepted Answer

Die Kraft, die ein Objekt auf einer Kreisbahn hält

Answer

Die Kraft, die ein Objekt von einer Kreisbahn wegbewegt

Answer

Die Kraft, die ein Objekt auf einer geraden Linie hält

Answer

Die Kraft, die ein Objekt in Ruhe hält

Question 8

Welche Größe hat keinen Einfluss auf die Zentripetalkraft, die auf einen Körper wirkt, der sich auf einer Kreisbahn bewegt?

Accepted Answer

Reibung zwischen Körper und Kreisbahn

Answer

Masse des Körpers

Answer

Geschwindigkeit des Körpers

Answer

Radius des Kreises

Question 9

Welche physikalische Größe beschreibt die Stärke der Ablenkung eines sich auf einer Kreisbahn bewegenden Objekts von seinem geraden Weg?

Accepted Answer

Zentripetalkraft

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Beschleunigung

Question 10

Welcher Faktor bestimmt maßgeblich den Drehimpuls eines Objekts, das sich auf einer Kreisbahn bewegt?

Accepted Answer

Produkt aus Masse, Geschwindigkeit und Radius der Kreisbahn

Answer

Masse des Objekts

Answer

Geschwindigkeit des Objekts

Question 11

Ein Radfahrer fährt mit 10 m/s auf einer Kreisbahn mit 20 m Radius. Welche Kraft wirkt auf ihn als Zentripetalkraft?

Accepted Answer

25 N

Answer

50 N

Answer

100 N

Answer

200 N

Question 12

Welcher Zusammenhang zwischen Drehimpuls, Masse, Geschwindigkeit und Radius eines Körpers besteht, der sich gleichförmig auf einer Kreisbahn bewegt?

Accepted Answer

Der Drehimpuls ist proportional zu Masse, Geschwindigkeit und Radius.

Answer

Der Drehimpuls ist proportional zur Masse und Geschwindigkeit, aber unabhängig vom Radius.

Answer

Der Drehimpuls ist proportional zur Geschwindigkeit und zum Radius, aber unabhängig von der Masse.

Answer

Der Drehimpuls ist unabhängig von Masse, Geschwindigkeit und Radius.

Question 13

Welche Methoden können zur experimentellen Bestimmung der Zentripetalkraft eingesetzt werden?

Accepted Answer

Messung der Bahngeschwindigkeit und des Kreisradius

Accepted Answer

Messung der Beschleunigung senkrecht zum Kreisradius

Accepted Answer

Messung der Seilspannung, die den Körper auf der Kreisbahn hält

Answer

Keine der genannten Methoden

Question 14

Welche Formel beschreibt die Beschleunigung eines Objekts, das sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn bewegt?

Accepted Answer

a = rω²

Answer

a = v²/r

Answer

a = vω

Answer

a = 0

Question 15

Stelle in einer Skizze die Richtung der Zentripetalkraft für einen Körper dar, der sich auf einer Kreisbahn bewegt. Begründe deine Wahl.

Accepted Answer

Zum Mittelpunkt des Kreises hin

Answer

Vom Mittelpunkt des Kreises weg

Answer

Parallel zum Radius des Kreises

Answer

Tangential zur Kreisbahn

Question 16

Wie ist die Umfangsgeschwindigkeit (ν) mit der Winkelgeschwindigkeit (ω) bei einer gleichmäßigen Kreisbewegung verknüpft?

Accepted Answer

ν = ω ⋅ r

Answer

ν = 1/ω

Answer

ν = ω

Answer

ν und ω sind nicht miteinander verbunden

Question 17

Was ist die Hauptaufgabe der Zentripetalkraft bei einer Kreisbewegung?

Accepted Answer

Verhindert, dass der Körper von der Kreisbahn abfliegt

Answer

Bewirkt die Bewegung des Körpers auf der Kreisbahn

Answer

Hebt die Gewichtskraft auf

Answer

Bewirkt eine Beschleunigung parallel zum Radius

Question 18

Welche Einheit wird im SI-System zur Angabe der Zentripetalkraft verwendet?

Accepted Answer

Newton (N)

Answer

Meter pro Quadratsekunde (m/s²)

Answer

Joule (J)

Answer

Watt (W)

Question 19

Welche physikalische Größe misst den Widerstand eines Objekts gegen eine Drehbewegung?

Accepted Answer

Trägheitsmoment

Answer

Drehmoment

Answer

Zentripetalkraft

Question 20

In der Physik werden Kreisbewegungen oft beschrieben. Wie berechnet man die Periodendauer einer Kreisbewegung?

Accepted Answer

Periodendauer = 2*π*Radius / Bahngeschwindigkeit

Answer

Periodendauer = Bahngeschwindigkeit / 2*π*Radius

Answer

Periodendauer = 2*π*Bahngeschwindigkeit / Radius

Answer

Periodendauer = Radius / 2*π*Bahngeschwindigkeit

Question 21

Nenne drei technische Geräte, die auf der Kreisbewegung basieren.

Accepted Answer

Zentrifuge

Accepted Answer

Kreiselkompass

Accepted Answer

Schwungrad

Question 22

Ein Objekt bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn. Wie verändert sich dabei seine Winkelgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie nimmt ab.

Question 23

Ein Körper bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v auf einer Kreisbahn mit dem Radius r. Welche Kraft wirkt auf den Körper, damit er sich auf der Kreisbahn bewegt?

Accepted Answer

Zentripetalkraft: Fz = m * v^2 / r

Answer

Zentrifugalkraft: Fz = m * v * r

Answer

Gewichtskraft: Fg = m * g

Answer

Reibungskraft: Fr = µ * m * g

Question 24

Ein Auto fährt mit gleichbleibender Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn mit dem Radius r. Welche Kraft wirkt auf das Auto, um es auf seiner Bahn zu halten, und in welche Richtung wirkt diese Kraft?

Accepted Answer

Die Zentripetalkraft, die zum Mittelpunkt des Kreises hin wirkt.

Answer

Die Schwerkraft der Erde, die nach unten wirkt.

Answer

Die Reibungskraft zwischen den Reifen und der Fahrbahn, die nach vorne wirkt.

Question 25

Ein Auto mit einer Masse von 50 kg fährt mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 50 m. Welche Kraft wirkt auf das Auto als Zentripetalkraft?

Accepted Answer

100 N

Answer

50 N

Answer

150 N

Answer

200 N

Question 26

Welche Formel beschreibt die Zentripetalkraft Fz eines Körpers der Masse m, der sich mit der Geschwindigkeit v auf einer Kreisbahn mit dem Radius r bewegt?

Accepted Answer

Fz = m * v² / r

Answer

Fz = m * v²/2r

Answer

Fz = m * v / r

Answer

Fz = m * v * r²

Question 27

Kreisbewegung in der Astronomie:

Wie wirkt die Zentripetalkraft auf einen Planeten, der die Sonne umkreist? Erläutere die Faktoren, die ihre Stärke beeinflussen.

Accepted Answer

Die Zentripetalkraft ist proportional zu den Massen von Planet und Sonne und umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstands.

Answer

Die Zentripetalkraft hängt nur vom Abstand zwischen Planet und Sonne ab.

Answer

Die Zentripetalkraft ist umgekehrt proportional zur Masse des Planeten und proportional zur Masse der Sonne.

Question 28

Ein Körper bewegt sich auf einer Kreisbahn mit Radius r. Seine Geschwindigkeit nimmt zu. Wie verändert sich dadurch die auf ihn wirkende Zentripetalkraft F_Z?

Accepted Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie nimmt ab.

Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Sie ändert sich unvorhersehbar.

Question 29

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Umfangsgeschwindigkeit korrekt?

Accepted Answer

Sie ist direkt proportional zur Winkelgeschwindigkeit.

Answer

Sie ist direkt proportional zum Radius der Kreisbahn.

Answer

Sie ist direkt proportional zur Zentripetalkraft.

Answer

Sie bleibt auf einer Kreisbahn konstant.

Question 30

Welche Einheit wird für die Winkelgeschwindigkeit verwendet?

Accepted Answer

Radiant pro Sekunde (rad/s)

Answer

Meter pro Sekunde (m/s)

Answer

Newton (N)

Answer

Joule (J)

Question 31

Welche Kraft bewirkt, dass sich ein Körper auf einer Kreisbahn bewegt?

Accepted Answer

Zentripetalkraft

Answer

Fliehkraft

Answer

Schwerkraft

Answer

Lorentzkraft

Question 32

Die Zentripetalkraft ist:

Accepted Answer

immer nach innen gerichtet

Answer

immer nach außen gerichtet

Answer

immer parallel zur Bewegungsrichtung

Answer

immer senkrecht zur Bewegungsrichtung

Question 33

Welche der folgenden Formeln beschreibt die Zentripetalkraft?

Accepted Answer

F = m * v² / r

Answer

F = m * v * r

Answer

F = m * r / v

Answer

F = m * v * t

Question 34

Welche der folgenden Aussagen über die Fliehkraft ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist eine fiktive Kraft.

Answer

Sie ist eine reale Kraft.

Answer

Sie wirkt immer nach innen

Answer

Sie ist proportional zur Winkelgeschwindigkeit.

Question 35

Welche Wissenschaftler haben maßgeblich zu unserem Verständnis der Kreisbeschleunigung beigetragen?

Accepted Answer

Isaac Newton und Galileo Galilei

Answer

Albert Einstein und Marie Curie

Answer

Charles Darwin und Werner Heisenberg

Question 36

In welche Richtung zeigt die Zentripetalkraft?

Accepted Answer

Zum Mittelpunkt der Kreisbahn

Answer

Entgegen der Bewegungsrichtung

Answer

In Bewegungsrichtung

Answer

Abhängig von der Geschwindigkeit

Question 37

Welche Größe hat keinen Einfluss auf die Zentripetalkraft eines Körpers, der sich auf einer Kreisbahn bewegt?

Accepted Answer

Reibungskraft zwischen Körper und Oberfläche

Answer

Masse des Körpers

Answer

Geschwindigkeit des Körpers

Answer

Radius der Kreisbahn

Question 38

Wie wirkt die Zentripetalkraft auf die Umlaufbahn von Satelliten?

Accepted Answer

Sie hält den Satelliten auf seiner Kreisbahn.

Answer

Sie beschleunigt den Satelliten tangential zu seiner Bahn.

Answer

Sie ist für die Schwerelosigkeit im Satelliten verantwortlich.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Bahn des Satelliten.

Question 39

Welche Aussage über die Zentripetalkraft ist korrekt?

Accepted Answer

Sie wirkt immer zum Mittelpunkt des Kreises hin.

Answer

Sie wirkt immer tangential zum Kreis.

Answer

Sie wirkt immer nach außen.

Answer

Sie ist unabhängig von der Geschwindigkeit des Körpers.

Question 40

Wie beeinflusst Reibung die Zentripetalkraft bei Kreisbewegungen und welche Auswirkungen hat dies auf die Bewegung eines Objekts?

Accepted Answer

Reibung verringert die Zentripetalkraft, wodurch sich das Objekt auf einer größeren Kreisbahn bewegt.

Answer

Reibung erhöht die Zentripetalkraft, wodurch das Objekt auf einer stabileren Kreisbahn bleibt.

Answer

Reibung hat keinen Einfluss auf die Zentripetalkraft.

Answer

Reibung erhöht die Zentripetalkraft, wodurch sich das Objekt auf einer kleineren Kreisbahn bewegt.

Question 41

Nenne drei praktische Anwendungen, bei denen die Zentripetalkraft eine wichtige Rolle spielt. Erkläre, wie die Zentripetalkraft in jeder Anwendung erzeugt und genutzt wird.

Accepted Answer

Ein Auto, das in einer Kurve fährt

Accepted Answer

Ein Satellit, der die Erde umkreist

Accepted Answer

Ein Pendel, das schwingt

Answer

Ein Flugzeug, das in der Luft bleibt

Question 42

Welche drei technischen Anwendungen nutzen die Zentripetalkraft?

Accepted Answer

Fahrradfahren in Kurven

Accepted Answer

Waschen in einer Waschmaschine

Accepted Answer

Achterbahn fahren

Answer

Pendel schwingen

Question 43

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn. Welche Aussage zur Beschleunigung des Körpers ist richtig?

Accepted Answer

Die Beschleunigung des Körpers zeigt immer zum Kreismittelpunkt.

Answer

Die Beschleunigung des Körpers ist immer tangential zur Kreisbahn.

Answer

Die Beschleunigung des Körpers ist immer null.

Question 44

Ein Körper mit der Masse m = 3 kg bewegt sich auf einer Kreisbahn mit dem Radius r = 6 m. Berechne die Zentripetalkraft F_z, die auf den Körper wirkt, wenn er eine Winkelgeschwindigkeit von ω = 1,5 rad/s hat.

Accepted Answer

F_z = 27 N

Answer

F_z = 0,25 N

Answer

F_z = 15 N

Answer

F_z = 6 N

Question 45

Ein Körper bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von v = 7 m/s auf einer Kreisbahn mit dem Radius r = 5 m. Berechne die Winkelgeschwindigkeit des Körpers.

Accepted Answer

ω = 1,4 rad/s

Answer

ω = 7 rad/s

Answer

ω = 3,5 rad/s

Answer

ω = 0,14 rad/s

Question 46

Welche SI-Einheit hat die Winkelgeschwindigkeit?

Accepted Answer

rad/s

Answer

m/s²

Answer

N

Answer

m/s

Question 47

Was ist die Periode einer Kreisbewegung?

Accepted Answer

Die Zeit für einen vollen Umlauf

Answer

Die Zeit für eine Viertelumdrehung

Answer

Die Zeit für eine halbe Umdrehung

Answer

Die Zeit für eine Sekunde

Question 48

Welche der folgenden Bewegungen ist keine Kreisbewegung?

Accepted Answer

Bewegung eines Pendels

Answer

Bewegung eines Satelliten um die Erde

Answer

Bewegung eines Autos auf einer Kreisbahn

Answer

Bewegung eines Karussells

Question 49

Ein Körper bewegt sich mit der Winkelgeschwindigkeit ω auf einer Kreisbahn mit dem Radius r. Wie groß ist seine Zentripetalbeschleunigung az?

Accepted Answer

az = ω² · r

Answer

az = 2πω² · r

Answer

az = ω / r

Answer

az = ω · r

Question 50

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ω auf einer Kreisbahn mit dem Radius r. Welche Strecke s legt er nach der Zeit t zurück?

Accepted Answer

s = ω · r · t

Answer

s = ω · r / t

Answer

s = ω / r · t

Question 51

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit v auf einer Kreisbahn mit dem Radius r. Welchen Wert hat die Beschleunigungskomponente in Richtung des Kreismittelpunkts (Zentripetalbeschleunigung)?

Accepted Answer

az = v² / r

Answer

az = r / v

Answer

az = v / r

Question 52

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ω auf einer Kreisbahn mit dem Radius r. Wie groß ist seine Bahngeschwindigkeit v?

Accepted Answer

v = ω · r

Answer

v = ω / r

Answer

v = 2πω · r

Answer

v = r / ω

Question 53

Welche Einheit hat die Winkelgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Radiant pro Sekunde (rad/s)

Answer

Meter pro Sekunde (m/s)

Answer

Kilometer pro Stunde (km/h)

Question 54

Welche Kraft stellt sicher, dass ein Objekt auf einer Kreisbahn bleibt?

Accepted Answer

Zentripetalkraft

Answer

Fliehkraft

Answer

Schwerkraft

Answer

Reibungskraft

Question 55

Welche Aussage zur Zentripetalkraft ist korrekt?

Accepted Answer

Sie zeigt immer zum Mittelpunkt des Kreises.

Answer

Sie zeigt immer nach außen vom Mittelpunkt des Kreises.

Answer

Ihre Größe ist immer geringer als die der Zentrifugalkraft.

Question 56

Welche Aussage zur Fliehkraft ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist eine Scheinkraft.

Answer

Ihre Größe ist immer geringer als die der Zentripetalkraft.

Answer

Sie ist eine echte Kraft.

Answer

Ihre Größe ist immer größer als die der Zentripetalkraft.

Question 57

Ein Auto fährt mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn. Welche Aussage über die Beschleunigung des Autos ist korrekt?

Accepted Answer

Die Beschleunigung ist nicht Null und zeigt stets zum Kreismittelpunkt.

Answer

Die Beschleunigung ist nicht Null und zeigt tangential zur Kreisbahn.

Answer

Die Beschleunigung ist Null, da die Geschwindigkeit konstant ist.

Question 58

Ein Körper bewegt sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit von 2π rad/s auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 1 m. Welche ist die Umfangsgeschwindigkeit des Körpers?

Accepted Answer

2π m/s

Answer

4π m/s

Answer

π m/s

Answer

1 m/s

Question 59

Ein Karussell dreht sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit von 1 rad/s. Ein Kind sitzt 2 m vom Zentrum des Karussells entfernt. Welche ist die Zentripetalbeschleunigung des Kindes?

Accepted Answer

2 m/s²

Answer

1 m/s²

Answer

4 m/s²

Answer

0,5 m/s²

Question 60

Ein Stein wird an einem Seil befestigt und in einer vertikalen Kreisbahn geschwungen. Welche Kraft ist für die Bewegung des Steins in der Kreisbahn verantwortlich?

Accepted Answer

Die Spannung im Seil, die zum Kreismittelpunkt zeigt.

Answer

Die Gewichtskraft des Steins.

Answer

Die Zentrifugalkraft.

Question 61

Ein Satellit umkreist die Erde mit einer konstanten Geschwindigkeit. Welche Aussage über die Zentripetalbeschleunigung des Satelliten ist korrekt?

Accepted Answer

Die Zentripetalbeschleunigung ist konstant und zeigt stets zum Erdmittelpunkt.

Answer

Die Zentripetalbeschleunigung ist Null, da die Geschwindigkeit konstant ist.

Answer

Die Zentripetalbeschleunigung ist nicht konstant und zeigt tangential zur Erdbahn.

Question 62

Ein Auto fährt mit einer Geschwindigkeit von 20 m/s auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 50 m. Welche ist die Zentripetalbeschleunigung des Autos?

Accepted Answer

8 m/s²

Answer

4 m/s²

Answer

2 m/s²

Answer

16 m/s²

Question 63

Welche Aussage über die Zentrifugalkraft ist korrekt?

Accepted Answer

Die Zentrifugalkraft ist eine Scheinkraft, die stets von der Drehachse weg zeigt.

Answer

Die Zentrifugalkraft ist eine wirkliche Kraft, die zum Kreismittelpunkt gerichtet ist.

Answer

Die Zentrifugalkraft ist eine wirkliche Kraft, die radial nach außen gerichtet ist.

Question 64

Ein Körper bewegt sich auf einer Kreisbahn mit konstanter Geschwindigkeit. Welche Aussage über die Kraft, die auf den Körper wirkt, ist korrekt?

Accepted Answer

Die Kraft ist nicht Null und zeigt stets zum Kreismittelpunkt.

Answer

Die Kraft ist nicht Null und zeigt tangential zur Kreisbahn.

Answer

Die Kraft ist Null, da die Geschwindigkeit konstant ist.