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(00:15) Neben der Schwingung und einer geradlinigen Bewegung ist die Kreisbewegung eine der wichtigsten Bewegungsarten. Hierbei bewegt sich eine Masse auf einer Bahnkurve um einen festgelegten Mittelpunkt. Dies ist eine Form der Rotation. Als eine gleichförmige Kreisbewegung wird eine Masse bezeichnet, die sich mit einem konstanten Betrag der Bahngeschwindigkeit  Unterschied Zentripetalkraft Zentrifugalkraftim Videozur Stelle im Video springen (01:29) Die Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft wirken bei einer beschleunigten Kreisbewegung und haben die gleiche Formel. Es handelt sich um entgegengesetzte Kräfte, die abhängig von dem Bezugssystem sind. Wird eine Kreisbewegung von außen betrachtet, wirkt nur die Zentripetalkraft. Befindet sich der Beobachter im rotierenden System nimmt er beide Kräfte wahr. Zentripetalkraft Formelim Videozur Stelle im Video springen (00:52) Die Kraft, welche einen Körper auf eine Kreisbahn zwingt, wird Zentripetalkraft genannt. Sie ist stets senkrecht zum Geschwindigkeitsvektor und zum Kreismittelpunkt gerichtet. direkt ins Video springen Kreisbewegung ZentripetalkraftOhne diese Kraft würde sich der Körper statt auf einer Bahnkurve, in Richtung des Geschwindigkeitsvektors, also tangential zur Kreisbahn, wegbewegen. Entsteht nun eine gleichförmige Kreisbewegung, so ist der Betrag der Bahngeschwindigkeit immer gleich groß und steht sowohl auf dem Radius r als auch auf der Zentripetalkraft Dabei ist Herleitung Zentripetalkraftim Videozur Stelle im Video springen (01:58) In diesem Kapitel geht es nicht um die Vektoren, sondern lediglich um deren Länge. So können nur Skalare betrachtet und die vektorielle Schreibweise vernachlässigt werden. Die Kreisbewegung beginnt auf der ersten Position Nun findet eine Parallelverschiebung des ersten Geschwindigkeitsvektors statt, sodass direkt ins Video springen Zentripetalkraft FormelÜber den zweiten Strahlensatz kann folgende Beziehung aufgestellt werden: Jetzt wird mit und die Umlaufgeschwindigkeit mit der Winkelgeschwindigkeit Nun wird durch die Zeit Geschwindigkeit durch Zeit gibt die Definition einer Beschleunigung Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz gilt für eine Kraft: Falls du nicht mehr genau über die Gesetze Bescheid weißt, haben wir dir hier unseren Beitrag zu den Newtonschen Axiomen verlinkt. Mit dieser Definition kann die Formel der Zentripetalkraft Zentripetalkräfte BeispielDie Zentripetalkraft wirkt in Richtung des Mittelpunktes einer Kreisbewegung. So zum Beispiel auch zwischen Mond und Erde. Die Erde zwingt den Mond durch die Gravitationskraft auf seine Bahnkurve. Ein anderer Fall wäre ein Auto, welches eine Kurve durchfährt. Dabei wirkt eine Zentripetalkraft zum Kreismittelpunkt der Kurve. In diesem Fall die Haftreibungskraft. Ohne diese wäre eine Kurvenfahrt nicht möglich und das Auto würde sich aus der Kurve bewegen. Zentrifugalkraft Formelim Videozur Stelle im Video springen (04:02) Für die Definition der Zentrifugalkraft spielt das gewählte Bezugssystem eine wichtige Rolle. Von diesem wird die Kreisbewegung aus beschrieben. Das System dient dazu, ortsabhängige Größen der Bewegung festzulegen. Des Weiteren wird die Zentrifugalkraft auch Fliehkraft genannt und sie ist eine Trägheitskraft. Befindet sich der Beobachter im Bezugssystem außerhalb der Kreisbewegung, nimmt dieser nur die Zentripetalkraft wahr. Wenn der Beobachter sich jedoch im Bezugssystem des beschleunigten Systems befindet, so verspürt dieser zum einen die Zentripetalkraft und zum anderen auch eine Kraft, welche ihn nach außen treibt, die sogenannte Zentrifugalkraft. Sie ist der Zentripetalkraft entgegen gerichtet. Die Kraft wird also nur von jemanden wahrgenommen, der sich selbst im rotierenden System befindet. direkt ins Video springen Zentripetalkraft ZentrifugalkraftDie Zentrifugalkraft hat dieselbe Formel, wie die Zentripetalkraft: Aufgepasst werden muss bei der Lage des Bezugssystems. Je nach Notwendigkeit muss ein negatives Vorzeichen hinzugefügt werden. Scheinkraftim Videozur Stelle im Video springen (05:06) Die Zentrifugalkraft wird auch als Scheinkraft bezeichnet, weil sie von der Wahl des Bezugssystems abhängt, aus dem der physikalische Vorgang beobachtet wird. In einem beschleunigten Bezugssystem, welches sich in der Rotation befindet, wirkt die Kraft. Hingegen wirkt sie in einem nicht beschleunigten System nicht. Nicht beschleunigte Systeme werden auch Inertialsysteme genannt. Eine genauere Beschreibung dieser Art von Systemen findest du in unserem Artikel zu Inertialsystemen. In den zwei verschiedenen Arten von Bezugssystemen gibt es noch einen Unterschied bezüglich den Newtonschen Axiomen. Jene gelten uneingeschränkt nur in Inertialsystemen, während sie in nicht beschleunigten nicht streng gelten. In beschleunigten gibt es nicht zu jeder Kraft eine Gegenkraft. Zusammenfassend geht es also bei einer Scheinkraft um den Widerstand eines Körpers gegenüber Änderungen seines Bewegungszustandes. Aus diesem Grund wird auch oft von Trägheitskräften gesprochen. Diese ist von einem äußeren Bezugssystem nicht zu erfahren. KreisbewegungWie du bereits weißt, sind Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft wichtige Kräfte innerhalb einer Kreisbewegung. Wenn du erfahren möchtest, was eine Kreisbewegung grundsätzlich ausmacht und durch welche Größen du sie beschreiben kannst, dann schau dir gerne unseren Beitrag dazu an!
Beliebte Inhalte aus dem Bereich Mechanik: DynamikWas versteht man unter der Zentrifugalkraft?Die Zentrifugalkraft ist eine Kraft, die der Beschleunigung des Bezugssystems entgegengerichtet ist. Man bezeichnet sie als Trägheitskraft, sie ist im beschleunigten System direkt zu messen.
Ist Zentrifugalkraft gleich Zentripetalkraft?Unterschied Zentripetalkraft Zentrifugalkraft
Die Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft wirken bei einer beschleunigten Kreisbewegung und haben die gleiche Formel. Es handelt sich um entgegengesetzte Kräfte, die abhängig von dem Bezugssystem sind.
Was ist der Unterschied zwischen Zentripetalkraft und Zentripetalbeschleunigung?Die dafür notwendige Zentripetalkraft ist das Produkt aus dieser Zentripetalbeschleunigung und der Masse des Körpers. Abweichend von der hier wiedergegebenen modernen Definition ist in älteren Texten Zentripetalkraft oft die Bezeichnung für die Kraft, mit der ein feststehendes Kraftzentrum die Körper anzieht.
Wie funktioniert die Zentrifugalkraft?Die Zentrifugalkraft (von lateinisch centrum, Mitte und fugere, fliehen), auch Fliehkraft, ist eine Trägheitskraft, die bei Dreh- und Kreisbewegungen auftritt und radial von der Rotationsachse nach außen gerichtet ist. Sie wird durch die Trägheit des Körpers verursacht.
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Was ist der unterschied zwischen zentripetalkraft und zentrifugalkraft
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