Zentripetal- und Zentrifugalkraft

Präsentation zum Thema: "Zentripetal- und Zentrifugalkraft"—  Präsentation transkript:

1 Zentripetal- und Zentrifugalkraft
Die Reale Kraft und Trägheitskraft auf Kreisbahnen

2 Inhalt Trägheitskraft auf der Kreisbahn: Die Zentrifugalkraft
Ursache der Zentripetal Beschleunigung: Eine reale Kraft, die Zentripetalkraft

3 Kraft zur Änderung der Bewegungsrichtung
Kräftefrei Zentripetal Kraft wirkt

4 Zentripetal Kraft und Beschleunigung auf der Kreisbahn
Vektoren für Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Kraft

5 Zentripetal- und Trägheitskraft auf der Kreisbahn
Zentripetalbeschleunigung Zentripetalkraft Zentrifugalkraft Den Eintritt in die Kreisbahn erzwingt eine reale Kraft, die Zentripetalkraft, in diesem Experiment realisiert durch die „Muskelkraft“ Gleichzeitig erscheint die der Zentripetalkraft entgegengesetzte, aber gleichgroße Trägheitskraft, die Zentrifugalkraft

6 Graviations- und Trägheitskraft im Kosmos
Zentripetalbeschleunigung Zentripetalkraft Zentrifugalkraft Den Eintritt in die Kreisbahn erzwingt eine reale Kraft, die Zentripetalkraft, realisiert durch die Gravitation Gleichzeitig erscheint die der Zentripetalkraft entgegengesetzte, aber gleichgroße Trägheitskraft, die Zentrifugalkraft

7 Definition der Kraft: Einheit 1N Kraft ist das Produkt:
Masse mal Beschleunigung 1 kg Masse 1 m/s2 Beschleunigung „Träge Masse“ Die SI Einheit der Kraft ist „1 Newton“ Die Kraft ist ein Vektor, sie zeigt in Richtung der Beschleunigung

8 Beträge der Vektoren auf der Kreisbahn
1 m/s2 Beschleunigung 1 N Zentrifugalkraft (Trägheitskraft, nach außen gerichtet) Zentripetalkraft (Haltekraft*, zur Kreis Mitte gerichtet) * Die Haltekraft ist immer eine Fundamentalkraft, in kosmische Dimensionen meistens die Gravitation, sonst elektromagnetische Kräfte (Muskelkraft oder elastische Kräfte in Materialien)

9 Zusammenfassung Bewegung auf einer Kreisbahn mit Winkelgeschwindigkeit ω: Die zur Zentripetalbeschleunigung erforderliche Fundamentalkraft heißt „Zentripetalkraft“ Die dieser Kraft entgegengesetzt gleichgroße Trägheitskraft, heißt „Zentrifugalkraft“ Betrag beider Kräfte: F = m · r · ω2 [N] Das Gleichgewicht zwischen Zentrifugal- und Gravitationskraft hält die Himmelskörper auf ihren Bahnen In Zentrifugen ist die Winkelgeschwindigkeit proportional zur Drehzahl, daher wächst die Zentrifugalkraft mit dem Quadrat der Drehzahl

10 Zentripetalbeschleunigung
finis Zentripetalbeschleunigung Zentripetalkraft Zentrifugalkraft