Zentripetalkraft verdeutlichen?
Die Zentrifugalkraft kann ich mir super vorstellen. Wenn ich in meinem Flugzeug sitze und eine enge Kurve fliege, spüre ich eine Kraft, welche mich in den Sitz drückt und stärker wird, desto schneller ich bin / desto enger die Kurve ist.
Nun fällt es mir etwas schwerer mit der Zentripetalkraft. Diese verstehe ich leider nicht. In einem Riesenrad soll diese Kraft direkt in die Rotationsachse hineingehen. Aber diese Kraft spüre ich nicht. Ist sie gleich der Zentrifugalkraft, weswegen diese sich herauskürzt? Wie kann ich sie mir besser vorstellen und wieso kürzen sich diese Kräfte nicht im Flugzeug aus, wenn ich eine Kurve fliege?
4 Antworten
Die Zentripetal-Kraft ist genau die Gegenkraft, die vom Sitz und der Seitenwand des Flugzeuges auf Dich ausgeübt wird, um Dich auf der vom Flugzeug beschriebenen Kreisbahn zu halten…
Ja, das machen die Turbinen - Du spürst die Kraft der Seitenwände und Sitze, weil Dich die Trägheit Deiner Masse ohne eine auf die Rotationsachse gerichtete Kraft auf einer Geraden weiterfliegen lassen würde - nur durch die Kraft der Seitenwände wirst Du zusammen mit dem Flugzeug auf die beschriebene Kreisbahn gezwungen…
Kann man so sagen. Wenn Du auf einem Teufelsrad stehst, das um seinen Mittelpunkt rotiert, wird der Punkt, auf dem Du stehst, in Richtung Scheibeninneres beschleunigt. Dein Körper möchte aber aufgrund der Massenträgheit einfach an dem Fleck bleiben, auf dem er steht. Gäbe es keine Haftreibung, würde die Scheibe einfach unter dir rotieren, während Du gegenüber der Umgebung still stehen würdest. So aber beschleunigst Du aufgrund der Haftreibung tangential und fliegst irgendwann vom Rad, weil sich Dein Körper der Beschleunigung nach innen widersetzt. Hat das Teufelsrad aber eine Umrandung, wirst Du die Kraft merken, die sie auf Dich ausübt, um Dich am Verlassen der Scheibe aufgrund der Massenträgheit zu hindern. Du denkst, Du wirst gegen die Umrandung gedrückt und spürst das als Zentrifugalkraft - in Wirklichkeit aber drückt die Zentripetalkraft die Umrandung gegen Dich. Als Gegenkraft übt Dein Körper dann auch eine Kraft gegen die Umrandung aus; diese Kraft spürt aber nur die Umrandung, nicht Du.
Du hast das noch besser ausgedrückt - die Zentrifugalkraft ist eigentlich nur eine Scheinkraft als Reaktio auf die eigentlich wirkende Zentripetalkraft, die die träge Masse auf ihre Kreisbahn zwingt und ohne die man einfach gradlinig zur Seite wegfliegen würde…
was du im flugzeug spürst ist auch nicht die zentrifugalkraft die dich auf mysteriöse weise nach außen drückt, sondern die zentripetalkraft die nach innen drückt.
die zentrifugalkraft ist eine scheinkraft, die du nur mathematisch im beschleunigten bezugssystem einführst um das was passiert nach den regeln der mechanik verstehen zu können. wenn du dich im flugzeug durchgängig in ruhe annimmst dann kannst du schon mit der zentrifugalkraft argumentieren, aber dann darfst du nicht sagen dass das flugzeug um die kurve fliegt. weil dann ist das flugzeug ja in ruhe und das gesamte universum dreht sich um das flugzeug herum. DANN kannst du von zentrifugalkraft sprechen. sonst nicht.
leider wird mit "zentrifugalkraft" auch hier immer wieder unglaublich viel blödsinn erzählt. die leute verstehen einfach nicht was eine scheinkraft ist. ja, es gibt szenarien wo man etwas in einem beschleunigten bezugssystem beschreibt und daher eine zentrifugalkraft einführen muss. aber trotzdem gilt fast immer: wenn jemand mit der zentrifugalkraft anfängt dann lauf einfach weg. denn was dann folgt ist zu 99% blödsinn.
mach dir das leben einfach, beschreibe physikalische vorgänge in inertialsystemen und vergiss dass das wort zentrifugalkraft existiert.
beide Kräfte sind mit dem gleichen Betrag entgegengerichtet und damit die gleiche Wechselwirkung, nur aus verschiedener Sicht. Der Beobachter im Kettenkarussell, um den die ganze Welt sich dreht, misst eine Kraft, mit der die Dinge nach außen streben. Der außenstehende Beobachter sieht eine nach zur Mitte des Karussells gerichtete Kraft, die die Dinge daran hindert, geradeaus weiterzufliegen.
Das liegt am 3. Newton'schen Gesetz: actio = reactio. Gemeint ist allerdings mathematisch korrekt: actio = -reactio. Dein Körper übt auf den Sitz die Zentrifugalkraft nach außen aus, und der Sitz übt auf Deinen Körper die Zentripetalkraft nach innen aus. Sitzt Du gerade? Die Gravitation zerrt Deinen Körper nach unten, und der Stuhl drückt Deinen Körper nach oben.
Also ist Gravitation auch nur eine "Scheinkraft" wie die Zentrifugalkraft und die "wahre" Kraft geht in Richtung Himmel? Oder anders herum?
Gravitation ist gar keine Kraft https://www.youtube.com/watch?v=XRr1kaXKBsU
Nein, das ist keine Scheinkraft. In einem statischen Zustand treten Kräfte immer paarweise entgegengesetzt zueinander auf. Wir Ingenieure schneiden gedanklich die Konstruktion durch und betrachten die beiden Schnittufer. In jeder Richtung ist die Karft, die auf das eine Schnittufer wirkt, entgegen gesetzt gleich groß wie die Kraft, die auf das andere wirkt. Die Normalkraft (Zug oder Druck), die beiden Scherkräfte, und auch die Momente (beide Komponenten des Biegemoments und das Torsionsmoment). Man kann deshalb nicht aussagen, in welcher Richtung die innere Kraft wirkt sonern nur ob die Konstruktion auf Druck oder Zug beansprucht wird. In diesem Fall besteht sie aus dem Stuhl und aus Dir, und sie wird auf Druck beansprucht.
Aahhhh also bin nicht ich der, der in den Sitz gedrückt wird, sondern das gesamte Flugzeug wird in Richtung rotationsachse gedrückt? Die Kraft, die mich in den Sitz drücken lässt, ist die zentrifugalkraft. Eine scheinkraft, welche nach newtons erstem Gesetz die gegenkraft zur zentripetalkraft darstellt?
Ist das so richtig?