Was ist der Unterschied zwischen Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft?

Du hast ein Seil und am Ende einen Stein befestigst und schleuderst diesen im Kreis, das ist jetzt die Versuchsbeschreibung!

Wenn der Stein sich entlang der Kreisbahn bewegt und du das Seil plötzlich loslassen würdest, wird der Stein geradeaus weiterfliegen und die Kreisbahn verlassen, logisch soweit! Der Stein wird nicht im Kreis weiterfliegen, bis die Reibung ihn abbremst!

Bei der Kreisbewegung muss der Stein also irgendwie in der Kreisbahn gehalten werden, dh er muss durch eine Kraft zum Zentrum der Kreisbahn in jedem Punkt der Kreisbahn beschleunigt werden! Diese Aufgabe wird vom Seil erledigt, das Seil übt also auf den Stein eine Kraft aus, die den Stein zum Zentrum der Kreisbewegung beschleunigt und das ist die Zentripetalkraft und diese ist nach innen gerichtet!

Jetzt ist es so, da der Stein beschleunigt wird und eine Masse besitzt kommt es zu einer Scheinkraft, der Zentrifugalkraft!

Masse besitzt eine Trägheit, dh sie versucht ihre Bewegung beizubehalten, im Versuch versucht der Stein also der ihm nach innen beschleunigenden Kraft zu widerstehen und geradeaus wegzufliegen, wird aber vom Seil in der Kreisbahn gehalten, der Versuchleiter empfindet, dass das Seil nach außen gezogen wird also eine Kraft nach außen am Seil zieht! Lg

Die Zentripetalkraft ist eine reale Kraft, die bei einer Rotation (Kreisbegegung) auf das rotierende Objekt in Richtung Zentrum des Kreises wirkt. Sie hält die Kreisbewegung aufrecht, sie "zieht" das kreisende Objekt eben auf die Kreisbahn, denn von selbst würde jedes Objekt tangential davonfliegen.

Es ist ein praktisch ein Naturgesetz in diesem Universum in dem wir leben, dass die geradlinige Bewegung (das heißt also gerade Bewegung immer in die gleiche Richtung mit gleicher Geschwindikeit) die "natürlichere, grunlegendere" Bewegung ist. Sie würde nämlich "von selbst" ewig aufrechterhalten bleiben.

Jede Ablenkung von dieser geradlinigen Bewegung ist mit dem Wirken von Kräften verbunden, ohne eine Kraft die ein Objekt "aus der geraden Bahn zieht" würde sich das Objekt eben auch ewig geradlinig weiterbewegen.

Um ein Objekt auf einer Kreisbahn zu halten, braucht es also eine wirkliche, reale Kraft, das ist eben die Zentripetalkraft. Solange sie wirkt, bleibt das Objekt auf der Kreisbahn. Sie wirkt vom kreisenden Objekt aus in Richtung Kreismitte.

Warum rede ich von "realen Kräften"? Gibt es auch nicht reale? In gewisser Weise ja! Man nennt sie statt "nicht realen" eher Scheinkräfte oder Trägheitskräfte. Hier kommt jetzt das Bezugssystem ins Spiel.

Man kann eine Bewegung von verschiedenen Standpunkten betrachten, das sind eben die Bezugssysteme. Nehmen wir mal eine einfache Kreisbahn, das heißt also z.B. ein Körper (z.B eine Kugel) kreist um einen Zentralkörper (er liegt genau in der Mitte der Kreisbahn).

Nehmen wir nun mal einen "außenstehenden Beobachter" der sich die Kreisbewegung ansieht und auf den selbst auch keine Kräfte wirken, als Bezugssystem. Angenommen er beobachtet die Bewegung des Objekts. So sieht er von dort aus das Objekt um die Mitte kreisen, es wirkt eine Kraft zwischen dem Objekt und der Mitte. Man kann die Bewegung komplett mit dieser Zentripetalkraft, die das Objekt zur Mitte hin zieht, beschreiben, alles kein Problem.

Wie sieht es nun aus, wenn wir das Gleiche, d.h. die Bewegung des Objekts vom Standpunkt des kreisenen Objekts selbst beschreiben? Es wirkt eine Kraft auf das Objekt, sie kommt in Wirklichkeit daher, dass das Objekt aufgrund des Bestrebens sich geradlinig zu bewegen (siehe oben, nur eine Kraft kann einen von dieser geraden Bahn wegziehen!) sich eben gerade weiter bewegen will aber die die wirkende Zentripetalkraft dem entgegenwirkt und es eben von dieser Bahn wegzieht. Aber der Beobachter des Objekts selbst sieht offenbar selbst keine Bewegung des Objekts; es befindet sich immer z.B. direkt vor ihm, da er sich in diesem Bezugssystem eben mitbewegt. Er muss, da sein Bezugssystem die Bewegung des Objekts nicht beachtet, zwei Kräfte annehmen, die Zentripetalkraft zwischen der Mitte und dem Objekt und jetzt eben noch die Zentrifugalkraft die einen scheinbar nach außen zieht. Gleichen diese sich aus gibt es scheinbar keine Bewegung mehr. Insgesamt ist die Beschreibung der Bewegung hier komplizierter, man muss eben zusätzliche Kräfte annehmen die es in anderen Bezugssystemen nicht gibt.

Da haben wir es nun: In manchen Bezugssystemen kommt man mit weniger Kräften aus als in anderen. So sieht man nur diejenigen Kräfte als wirklich real an, die in jedem Bezugssystem vorkommen, die anderen sind Scheinkräfte. Ein Bezugssystem das mit den wenigst möglichen Kräften auskommt zeichnet sich dadurch aus, dass auf es bzw. den Beobachter selbst keine Kräfte wirken. So sieht man bei der Beobachtung anderer Bewegungen keine zusätzlichen Kräfte. Man nennt diese Bezugssysteme Inertialsysteme.

Auf andere Bezugssysteme wirken eben selbst Kräfte, und von dort aus gesehen muss man bei der Beobachtung anderer Bewegungen zusätzliche Kräfte annehmen, die in Wirklichkeit nur daher kommen da man selbst durch Kräfte beschleunigt wird. Die Zentrifugalkraft ist solch eine zusätzliche Kraft, also Scheinkraft.

Der Unterschied ist die Betrachtungsweise. Nehmen wir als Beispiel eine Karusellfahrt. Der Physiker, der von draußen zuschaut, wird sagen, dass es es eine Zentripedalkraft gibt, die dich auf der Kreisbahn hält. (Er befindet sich im sogenannten Inertialsystem, dieses ist in Ruhe)

Du auf dem Karusell spürst aber keine Kraft, die zum Mittelpunkt zeigt, sondern eine Kraft die nach außen gerichtet ist. Aber wie gesagt du bewegst dich ja- auch wenn du aus deiner Sicht gerade aus schaust. Nebenbei: wenn du eine Kugel abschießen würdest, würde es für dich auch so aussehen, als wenn sie nicht gerade aus fliegt - das ist dann die Corioleskraft. Der Physiker, der dir zuschaut würde sehen, dass die Kugel ab den Zeitpunkt des Abschusses gerade fliegt. Zentrifugalkraft und Corioleskraft sind sogenannte Scheinkräfte, die dadurch entstehen, dass du (als Beobachter) dich bewegst.

Die eine ist die (stets gleich starke) Gegenkraft zur anderen.

Mit wesentlich mehr Worten wird es dir erklärt im Video https://www.youtube.com/watch?v=y1PPOXydCUM .

Die Zentripetalkraft zeigt in Richtung des Rotationspunkts und hält das Objekt auf der Kreisbahn. Die Zentrifugalkraft ist nur eine Scheinkraft und zeigt nach außen