Warum entlastet die Zentripetalkraft die Brücke, über die ein Auto fährt, wirkt sie nicht in die gleiche Richtung wie die Gewichtskraft?

3 Antworten

Eine Kraft ist eine "vektorielle Größe" und wird mit einen Pfeil dargestellt.

Die Länge des Pfeils ist der Betrag der Kraft (Wirkung der Kraft)

Die Pfeilspitze gibt die Wirkrichtung an

Fg=m * g dieser Kraftvektor zeigt mit seiner Spitze zur Erdoberfläche

Fz= m * v^2/r dieser Vektor zeigt nach oben,von der Erdoberfläche weg !  

also : setzt man Fg=m *g positiv an,dann ist Fz negativ,weil ja Fz entgegengesetzt von Fg wirkt.

bei deiner Aufgabe also 

F=Fg - Fz=m * g - m * v^2/ r= m* (g - v^2/r)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

HochlandTibet 
Beitragsersteller
 20.11.2016, 20:09

Danke für deine ausführliche Erklärung. Der Punkt, den ich allerdings nicht nachvollziehen kann, ist, warum Fz nach oben zeigt.

Die Brücke ist ja nach oben gewölbt, deshalb muss Fz doch zum Kreismittelpunkt zeigen, und der ist doch unten.

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fjf100  21.11.2016, 16:34
@HochlandTibet

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Da steht alles drin und sogar mit Zeichnung.

Du musst unterscheiden:

1. "Zentripetalkraft" (Radialkraft) Vektor (Pfeilspitze) zeigt zum Erdmittelpunkt

2. "Zentrifugalkraft" (Fliehkraft) Vektor (Pfeilspitze) zeigt von Erdmittelpunkt weg

Beide haben die selbe Formel 

Fr=m * v^2/r= m * w^2 * r=p *w ist die Zentripetalkraft

Fz=m *v^2/r =m *w^2 * r = p*w ist die Zentrifugalkraft

Beispiel : Zentrifuge . Alles was sich im Inneren befindet,wird nach außen geschleudert und nicht zum Mittelpunkt der Zentrifuge !

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Ah-Ja . . . die Kreisbewegung!

Ich nehme mal an, die Brücke ist konvex gewölbt.

Brezelt ein Auto schnell genug drüber, so wird es im oberen Punkt abheben und die Brücke entlasten.

Bei allen Problemen mit der richtigen Wortnutzung im Zusammenhang mit den Koordinatensystemen: ich denke die haben Zentripetal mit Zentrifugal verwechselt.


HochlandTibet 
Beitragsersteller
 20.11.2016, 19:34

Ja, das mit dem abheben war auch die zweite Teilaufgabe, aber die verstehe ich (im Gegensatz zu dieser hier.. xD)

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Am höchsten Punkt der gewölbten Brücke wird sie mit der senkrecht gerichteten Kraft  F = m · g – m · v² / r  belastet. Der Grund dafür ist, dass bei der Kreisbewegung die Radialkraft (Zentripedalkraft) die Trägheit des Körpers bei der Richtungsänderung überwinden muss. Von dieser Wirkung der Radialkraft wird die Gewichtskraft "entlastet", weil der Körper durch seine Trägheit radial nach außen strebt. 

Gruß, H.