Zentripetalkraft erfunden?
Hallo.
In der Schule wurde als Beispiel für die Zentripetalkraft immer ein Auto genannt, das sich in die Kurve neigt (die kurveninnere Seite einfedert). Das stimmt ja im Nachhinein betrachtet gar nicht. Die kurveninnere Seite federt aus. Auch das Beispiel, dass sich ein Motorrad in die Kurve legt, liegt ja nicht an der Zentripetalkraft, sondern an dem Lenkimpuls (Gegenlenken) des Fahrers.
Gibt es irgendein Beispiel, das die Zentripetalkraft wirklich erklärt? Oder ist die Zentripetalkraft einfach eine erfundene mathematische Größe, damit die Formeln funktionieren?
3 Antworten
Die Zentripetalkraft befindet sich an der Auflagefläche der Reifen auf der Straße. Durch die Haftreibung wird verhindert, dass das Auto in der Kurve geradeaus fährt. Wegen des Lenkeinschlags fährt das Auto schräg, und die Reibung der Reifen hält das Auto in der Spur und schiebt es entgegen der Trägheit der Masse in die Kurve.
Diese Kraft ist real und erhitzt die Reifen.
Die Zentripetalkraft sorgt dafür, daß das Auto überhaupt um die Kurve fährt. Ohne sie täte es das nicht. Stattdessen täte es, was es nach dem Ersten Newtonschen Gesetz tun müßte: weiter geradeaus fahren.
https://technikermathe.de/ph4-02-1-erste-newtonsche-gesetz
Übertragen wird die Zentripetalkraft auf das Auto durch Reibung, dort, wo Reifen und Straße sich berühren.
https://technikermathe.de/ph4-08-zentripetalkraft-bei-einer-kurvenfahrt
Wieso die Zentripetalkraft dann entsteht, wenn der Fahrer das Lenkrad einschlägt, darauf wird bei den üblichen Erklärungen der Kurvenfahrt nicht eingegangen. Man beläßt es beim intuitiven Vertrauen auf die Erfahrungstatsache, daß das Fahrzeug dort hin rollt, wo die Räder hinzeigen. Ich möchte es hier auch erst mal dabei belasssen, denn einfach ist die Sache nicht.
Ein Gegenstand auf einer Kreisbahn erfordert eine zum Zentrum gerichtete Zentripetalkraft. Bsp. Erde - Sonne
Zu deinem Motorradfahrer: Wenn der Einlekvorgang erfolgt ist lehnt er sich in die Kurve. Gravitationskraft und Normalkraft ergeben als Resultierende die in das Zentrum der Kurve gerichtete Zentripetalkraft.
"Erfunden" ist die Zentrifugalkraft, eine Scheinkraft, die nur im bewegten Bezugssystem existiert.
Bei Körpern auf Umlaufbahnen ist die Gravitationskraft die Zentripetalkraft. Wenn die Umlaufbahn kreisförmig ist. Bei elliptischen Umlaufbahnen ist es etwaas komplizierter. https://de.wikipedia.org/wiki/Zentralkraft#Abgrenzung_von_der_Zentripetalkraft
Ist das nicht die Gravitation, die die Erde in die Kreisbahn zieht?