Diskussion:Zentripetalkraft

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[Bearbeiten] Diskussion vor 2005

Bitte hier genauer darstellen, wo der Fehler liegt. Hubi 07:45, 25. Feb 2004 (CET)

Die sogenannte Zentrifugalkraft ist eine Scheinkraft, die nur auftritt, wenn man in einem bewegten Bezugssystem rechnet. Das ist so wie die 'Kraft, die einen in den Sitz presst, wenn das Auto beschleunigt' (Um genau zu sein, ist die Zentrifugalkraft sogar noch schlimmer, weil sie nicht-lineare Auswirkungen haben kann (siehe Corioliskraft)). Wenn man im Laborsystem rechnet, dann gibt es keine Zentrifugalkraft. Aber ich bin diese Diskussion allmählich leid (hab sie wohl schon zu oft geführt) - es gibt schlimmere Dinge, die im Bewusstsein der Allgemeinbevölkerung falsch sind... [[Benutzer::Ishka|Ishka]] 08:10, 25. Feb 2004 (CET)

Dem widerspricht der Artikel ja nicht. Trotzdem gibt es Fliehkraftregler und Zentrifuge. Hubi 09:50, 25. Feb 2004 (CET)

Aber vielleicht kann ja jemand anders mir Dummerle auf die Sprünge helfen. Ich möchte die Frage aber etwas konkreter fassen. Also ich stehe in der Mitte einer sehr großen, langsam rotierenden Scheibe. Die rotiert so langsam, dass ich's nicht merke (oder ich ignorier's einfach). Außerhalb der Scheibe befindet sich ein fest stehender, nicht rotierender Pfahl, den ich sehen kann. Ich rotier also so rum (ohne dass ich's merke) und sehe den Pfahl, wie er langsam eine Kreisbahn um mich beschreibt. Da er sich nicht geradlinig bewegt, denk' ich natürlich, da muss ne Kraft am Wirken sein (wie anziehend ich doch bin!) Wie gesagt, ich halte mich selbst für unbewegt. Frage: Wie heißt diese Kraft. Ist dies nun eine Scheinkraft? Hubi 13:02, 25. Feb 2004 (CET)

In diesem Fall stehst du in einem beschleunigten Bezugssystem (eine Kreisbewegung mit konstanter Geschwindigkeit ist auch eine Beschleunigung) und die Zentripedalkraft, die in diesem Fall auf den Pfahl wirkt, ist eine Scheinkraft. Ishka 18:41, 25. Feb 2004 (CET)

So, und genau so steht's im Artikel Hubi 07:21, 26. Feb 2004 (CET)

Ich kritisiere hauptsächlich die Einleitung. Meine Formulierung wäre (Vorschlag, habs noch nicht geändert):

Die Zentrifugalkraft (oder Fliehkraft) ist eine Scheinkraft, die an einem auf eine Kreisbahn gezwungenen Körper angreift und von der Drehachse weg gerichtet ist. Sie ist eine Auswirkung und nicht - wie gemeinhin manchmal angenommen - Ursache der Drehbewegung. Diese ist die Zentripetalkraft, eine gleich große, allerdings echte (dh. auch in Inertialsystemen vorhandene) Kraft, die jedoch zur Achse gerichtet ist und den Körper auf der Kreisbahn hält. Ishka 12:55, 26. Feb 2004 (CET)

Ja natürlich könnte man das so machen. Allerdings sind auch Scheinkräfte "echt". Das Schein- bedeutet ja nur, dass man die Kraft durch geeignete Wahl des Bezugssystems wegtransformieren kann. Dass Zentrifugalkräfte real sind, weiss jeder Astronaut. Und an die Scheinkräfte bei einem Autounfall/Flugzeugabsturz mag ich gar nicht denken. Weiterhin möchte ich anmerken, dass zumindest die Einleitung allgemeinverständlich sein muss, daher habe ich Bedenken, Worte wie Intertialsystem (oder Bezugssystem usw.) so früh zu verwenden. Ich würde es daher besser finden, die Einleitung insgesamt zu verlängern (Platz haben wir ja genug) und das mit Intertialsystem/Auswirkung/Ursache dann so deutlich wie irgend möglich darzustellen. Wie das oben stehende Gedankenexperiment zeigt, können Zentripetalkräfte auch Scheinkräfte sein.

Dass der Schwerpunkt nicht Angriffspunkt der Kraft ist, sollte man auch erwähnt lassen, muss dies jedoch nicht am Anfang tun.

Mein Vorschlag:

Die Zentrifugalkraft (oder Fliehkraft) ist eine physikalische Kraft, die an einem auf eine Kreisbahn gezwungenen Körper angreift und von der Drehachse weg gerichtet ist. Sie ist eine Auswirkung der Drehbewegung.

Die Ursache für die Kreisbahn ist jedoch eine nach innen, zur Achse hin gerichtete Kraft. Diese heißt Zentripetalkraft. Sie hat denselben Betrag wie die Zentrifugalkraft, ihre Richtung ist jedoch genau entgegengesetzt.

... Jetzt folgt eine ausführlichere Darstellung über Scheinkräfte, Intertialsystem, von mir aus auch "echte" Kräfte etc.

dies ist aber nur mein Vorschlag, der meine Einwände darstellen soll. Möglicherweise können wir ja zu einem Konsens kommen. Hubi 16:43, 26. Feb 2004 (CET)

Mir kam vorhin ne Idee, wie man das ggf. an nem Beispiel veranschaulichen könnte (aber das ist definitiv schlecht formuliert und ich werd auch bis inklusive Monatg morgen keine saubere Formulierung finden, weil ich jetzt Müde bin und bis dahin keine Zeit hab (weiß auch grad nciht, ob das Beispiel gut ist)):

Wenn eine Maus in einem Käfig sitzt und dabei der Käfig an einem Seil festgehalten wird und das Seil rotiert, so muß das Seil sowohl Maus, als auch Käfig nach innen ziehen - diese Kraft heißt Zentripedalkraft. Nun wird die Maus allerdings wegen ihrer Trägheit nach außen gedrückt - und wenn man in das Bezugssystem des Käfigs geht, erscheint diese Trägheit als Kraft, der sogenannten Zentrifugalkraft, einer Scheinkraft.

Die ausführliche Darstellung sollten wir kurz halten und das zu den entsprechenden Seiten verlinken.

Kompromis find ich immer gut :) Ishka 1:57, 27. Feb 2004 (CET)

Ja, aber ein Konsens ist noch besser :-). Insgesamt gefällt mir der Vorschlag, ein Beispiel zu bringen, in dem ein Beobachter (hier: Maus) die Kraft wirklich spürt, recht gut. Allerdings würde ich nicht unbedingt einen Tierversuch bringen, noch dazu einen, den niemand real durchführt. Astronauten begeben sich freiwillig in Zentrifugen. Auch Karussell/Schiffsschaukel eigen sich eigentlich gut (die Maus im Käfig hat hier allerdings den Vorteil, dass sie am Boden des Käfigs festgehalten wird). Man könnte auch Schiffschaukel (gibt's die noch), rotierendes Weltraumlabor etc. verwenden.

Insgesamt bin ich dafür, die Ideen und Konzepte nicht zu sehr zu komprimieren. Daher würde ich dafür plädieren, Das mit Ursache/Wirkung nicht gleich in den ersten beiden Sätzen reinzunehmen. Also etwa so:

Nur mal ein Gedanke: Woher kommt diese Energie? Sie kommt aus dem Universum. Alles als was wir als Wahr sehen. So jetzt kommts: Verbrauchen wir dann nicht die ENERGIE des Universums, und sollen eher daran bedacht sein die Energie des Universums aufrecht zu erhalten? Ein Paradoxum. Leider. Aber wären wir keine Menschen wenn wir das Paradoxum nicht zu verstehen wünschen? Ist es dann also nicht da? Aber wo ist es?

[Bearbeiten] Vorschlag2

Die Zentrifugalkraft (oder Fliehkraft) ist eine physikalische Kraft, die an einem auf eine Kreisbahn gezwungenen Körper angreift und von der Drehachse weg gerichtet ist.

Die Zentripetalkraft hat denselben Betrag wie die Zentrifugalkraft. Sie ist jedoch nach innen, in Richtung der Achse gerichtet und hält einen Körper auf seiner Kreisbahn.

[Bearbeiten] Die Zentripetalkraft als Ursache der Kreisbewegung

Nach dem Galileischen Trägheitsprinzip haben alle Körper eine ihnen innewohnedne Trägheit. Jeder Körper behält nach diesem Prinzip seine Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung für alle Zeiten bei, wenn keine äußeren Einflüsse auf ihn einwirken. Eine solche geradlinig gleichförmige Bewegung benötigt also keine Ursache.

Die äußeren Einflüsse erklärte Isaac Newton durch Kräfte. Jede geschwindigkeits- und Richtungsänderung wird nach ihm durch eine solche Kraft erklärt. Beobachtet man eine Richtungsänderung, so weist die Kraft immer in Richtung der Ablenkung.

Bei einer Kreisbahn findet ständig eine Ablenkung in Richtung des Mittelpunktes statt. Diese wird der Zentripetalkraft zugeschrieben. Diese Kraft ist daher die Ursache der Kreisbewegung.

[Bearbeiten] Beobachter auf Kreisbahnen spüren Zentrifugalkräfte

Für den Erwachsenen, der einem Kind im Karussell vom Rand aus zuschaut, existieren keine Zentrifugalkräfte. Er wird als ruhend bezeichnet. Das Kind im Karussell wird durch die nach innen wirkende Zentripetalkraft abgelenkt und bewegt sich dadurch mit seinem Karussellsitz im Kreis.

Das Kind selbst spürt jedoch im Karussell, wie es durch eine Kraft zum Außenrand des Sitzes gedrückt wird. Glücklicherweise haben alle Kinderkarusselle eine drehbare Aufhängung, so dass der Sitz sich mit der Aufhängung neigt. Wären die Sitze nicht drehbar aufgehängt, so würde das Kind tatsächlich nach außen gedrückt. Diese Kraft ist die Zentrifugalkraft.

Zentrifugalkräfte hängen vom Bewegungszustand des Beobachters ab. Da sie für ruhende Beobachter nicht vorhanden sind, gehören sie stets zu den Scheinkräften. Solche Kräfte ändern ihren Betrag und Richtung je nachdem, ob sich ein Beobachter (mit-)bewegt oder nicht.

[Bearbeiten] Intertialsysteme

... Hubi 07:58, 29. Feb 2004 (CET)

noch ein Tabellenvorschlag

	Zentripetalkraft	Zentrifugalkraft
Richtung	zur Drehachse bzw. zum Kreismittelpunkt	von der Achse weg bzw. vom Kreismittelpunkt weg
Beobachter	meist ruhend oder geradlinig gleichförmig bewegt	auf Kreisbahn
Scheinkraft	in der Regel nicht	stets

Hubi 08:38, 29. Feb 2004 (CET)

[Bearbeiten] Ishkas Überarbeitung von Vorschlag2

Die Zentrifugalkraft (oder Fliehkraft) ist eine physikalische Kraft, die an einem auf eine Kreisbahn gezwungenen Körper angreift und von der Drehachse weg gerichtet ist.

Die Zentripetalkraft hat denselben Betrag wie die Zentrifugalkraft. Sie ist jedoch nach innen, in Richtung der Achse gerichtet und hält einen Körper auf seiner Kreisbahn.

[Bearbeiten] Die Zentripetalkraft als Ursache der Kreisbewegung

Nach dem Galileischen Trägheitsprinzip haben alle Körper eine ihnen innewohnende Trägheit. Jeder Körper behält nach diesem Prinzip seine Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung für alle Zeiten bei, sofern keine äußeren Einflüsse auf ihn einwirken. Eine solche geradlinig gleichförmige Bewegung benötigt also keine Ursache.

Die äußeren Einflüsse erklärte Isaac Newton durch Kräfte. Jede geschwindigkeits- und Richtungsänderung wird nach ihm durch eine solche Kraft erklärt. Beobachtet man eine Richtungsänderung, so weist die Kraft immer in Richtung der Ablenkung.

Um einen Körper auf eine Kreisbahn (die ja nicht geradlinig ist) zu zwingen, wird eine beständige Ablenkung in Richtung des Mittelpunktes benötigt. Diese wird als Zentripetalkraft bezeichnet. Diese Kraft ist daher die Ursache der Kreisbewegung.

[Bearbeiten] Beobachter auf Kreisbahnen spüren Zentrifugalkräfte

Für den Erwachsenen, der einem Kind im Karussell vom Rand aus zuschaut, existieren keine Zentrifugalkräfte. Er wird als ruhend bezeichnet. Das Kind im Karussell wird durch die nach innen wirkende Zentripetalkraft abgelenkt und bewegt sich dadurch mit seinem Karussellsitz im Kreis.

Das Kind selbst spürt jedoch im Karussell, wie es durch eine Kraft zum Außenrand des Sitzes gedrückt wird. Glücklicherweise haben alle Kinderkarusselle eine drehbare Aufhängung, so dass der Sitz sich mit der Aufhängung neigt. Wären die Sitze nicht drehbar aufgehängt, so würde das Kind tatsächlich nach außen gedrückt. Diese Kraft ist die Zentrifugalkraft.

Zentrifugalkräfte hängen vom Bewegungszustand des Beobachters ab. Da sie für ruhende Beobachter nicht vorhanden sind, gehören sie stets zu den Scheinkräften. Scheinkräfte treten nur in beschleunigten Bezugssystemen auf (eine Kreisbahn mit konstanter Geschwindigkeit ist trotzdem "beschleunigt", da sich die Richtung der Bewegung beständig ändert).

[Bearbeiten] Intertialsysteme

...

Mir wär zwar wohler, wenn man die "Physikalische Kraft" in der Einleitungserklärung durch "Scheinkraft" ersetzt, aber Anbetracht der folgenden Erklärung kann ich damit leben (und dem Argument niemanden Abschrecken zu wollen..).

Der Schwerpunkt kann im übrigen der Angriffspunkt der Kraft sein, darum hab ich das entfernt.

Die Idee zu der Tabelle find ich zwar sehr gut, mir fällt aber kein weiterer Punkt ein.

Und ich fände eine Schluß(oder Zwischen-)bemerkung noch ganz gut, in der Art von:

Bei Berechnungen ist es manchmal anschaulicher mit der Zentripetal, manchmal allerdings auch anschaulicher mit der Zentrifugalkraft zu rechnen. Jedoch führt das leider schnell zu Problemen, wenn man die beiden Kräfte miteinander vermischt oder verwechselt. Von daher ziehen es einige Leute vor in ihren Berechnungen auf eine der beiden Kräfte zu verzichten (insbesondere Leute, die hauptsächlich in Inertialsystemen rechnen verzichten gerne auf die Zentrifugalkraft).

und ich bin am überlegen, ob wir den Titel auf "Zentripetal und Zentrifugalkraft" (oder andersrum, ist ja egal ;) ) ändern sollten und die beiden dort hinleiten (auch wenn ich keine Ahnung hab, wie das geht, weil noch nie gemacht..).

Ishka 5:17, 1. Mär 2004 (CET)

Das mit dem Titel ändern geht einfach durch "Artikel verschieben". Dann wird automatisch ein Redirect von der alten Seite erzeugt. Das geht nur, wenn der Zielartikel noch nicht existiert (sonst braucht man einen Admin). Danach funktionieren zwar die Verweise auf den Artikel, man sollte aber über "Links auf diese Seite" die Referenzen in allen Artikel ändern, die auf Zentrifugalkraft/Zentripetalkraft verweisen. Die Artikel "Zentrifugalkraft" und "Zentripetalkraft" würd ich trotzdem als Redirect lassen, da sonst jemand über kurz oder lang einen neuen Artikel anlegt.

PS, der Titel muss dann korrekt "Zentripetal- und Zentrifugalkraft" (mit Minuszeichen) heissen. Das erwähne ich, da man zum Löschen einen Admin braucht, auch bei Tippfehleren etc. Beim Verschieben ist also erhöhte Vorsicht geboten, als nach Möglichkeit gleich beim ersten Mal korrekt eingeben, um den Admins nicht unnötige Arbeit aufzuhalsen.

Ich denke, wir werden also die Einleitung so mal abändern. Du kannst ja deine Anmerkungen (die ich gut finde) dann noch einarbeiten. Deine Bemerkung über die Tabelle ist mir nicht ganz klar, ich werd sie mal nicht in den Artikel übertragen. Übrigens möchte ich nicht auf Biegen und Brechen "physikalische Kraft" am Anfang haben. Aber mir ist halt wohler, wenn dies da steht, da es sich meines Erachtens nicht nur um einen Rechentrick handelt. Dieser Eindruck könnte aber allzu leicht entstehen. Hubi 08:48, 1. Mär 2004 (CET)

Ich hab mal den Vorschlag2 mit Ishkas Änderungen in den Artikel übernommen. Die Bemerkungen zu Zentrifuge/Schwerpunkt (jetzt heisst es "nicht immer") habe ich im Artikel belassen. Ein Abschnitt über Inertialsysteme fehlt noch. Hubi 16:15, 1. Mär 2004 (CET)

Wie sollen wir den Artikel nennen?

Zentripetal- und Zentrifugalkraft

Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft (ich bin für diese Version)

Zentrifugal- und Zentripetalkraft

Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft

wie gesagt sollte man's nur 1x ändern.

Wenn wir den Artikel Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft nennen, sollten wir dieselbe Reihenfolge auch in der Einführung beibehalten. Damit muss man die beiden Sätze vertauschen. Dann ist Zentripetalkraft physikalische Kraft, worüber ja Einigkeit besteht:

[Bearbeiten] Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft

Die Zentripetalkraft ist eine physikalische Kraft, die an einem Körper angreift, der sich auf einer kreisförmigen Bahn bewegt. Sie hält den Körper auf seiner Kreisbahn und ist nach innen zum Kreismittelpunkt bzw. zur Drehachse gerichtet.

Bekannter als die Zentripetalkraft ist die Zentrifugalkraft, die auch als Fliehkraft bezeichnet wird. Sie hat denselben Betrag wie die Zentripetalkraft, ist jedoch nach aussen, vom Mittelpunkt oder der Achse weg gerichtet. Die Zentrifugalkraft ist eine Trägheitskraft bzw. Scheinkraft.

ich bin auch für "Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft". Kannst du bitte den Artikel verschieben (ich fühl mich noch etwas unsicher bei solchnen Sachen, bin noch recht neu hier).

Meine Bemerkung über die Tabelle heißt lediglich, daß mir gerade nichts einfällt, was noch in die Tabelle soll, war also eh nicht für den Artikel gedacht, sondern als info für dich.

Ishka 17:42, 1. Mär 2004 (CET)

ok ich hab den Artikel verschoben. Da doppelte Redirects nicht möglich sind, hab ich die Redirects von Zentrifugalkraft, Zentripetalkraft und Fliehkraft auf die neue Seite umgelenkt. Jetzt müssten alle Artikel, die auf diese Artikel verlinken, automatisch auf die neue Seite weitergeleitet werden (mit der Bemerkung "redirect from ..."). Die Artikel-Links werde ich nach und nach anpassen, so dass das redirect from nicht mehr kommt. Hubi 18:23, 1. Mär 2004 (CET)

PS. Ich hab mal die neue Einleitung eingebaut, bitte ggf. ändern Hubi 18:23, 1. Mär 2004 (CET)

So, ich hab jetzt alle "Links auf diese Seite" angepasst (ausser Diskussions-/Benutzerseiten) Hubi 19:08, 1. Mär 2004 (CET)

[Bearbeiten] Begriff Zentripetalkraft überflüssig

Ein Körper bewegt sich zentralbeschleunigt auf einer Kreisbahn, weil eine normal zur Geschwindigkeit gerichtete Kraft (Seilkraft, Haftreibungskraft, Gravitationskraft, elektrische Kraft) auf ihn einwirkt. Der Begriff Zentripetalkraft ist demnach überflüssig und sollte entsorgt werden.

Kräfte sind Schnittgrössen bezüglich eines selbts definierten Systems (Objekt). Neben den Oberflächenkräften (Impulsstromstärken bezüglich des Systems) wirkt in der Regel noch eine Gravitationskraft (Impulsquelle) auf den Körper ein. Nun hängt die Grösse der Gravitationskraft auch noch vom Beobachter ab (Einstein). Der auf einem Karussell stehende Beobachter muss gegenüber dem aussenstehenden Beobachter die zwei Terme Zentrifugal- und Corioliskraft zur Gravitationskraft hinzufügen.

Die ganze Geschichte ist aus mehreren Gründen nicht ganz einfach: erstens entsteht eine Kraft erst, wenn man ein System abgrenzt, d.h. Kräfte entstehen durch die Operation des Freischneidens (Schnittprinzip der technischen Mechanik); zweitens benötigt man ein Bezugsystem, um die Grösse der Gewichtskraft festzulegen; drittens richten deutschsprachige Physiklehrbücher mit dem Kraftbegriff ein heilloses Durcheinander an. Mehr zur Problematik von Zentrifugalkraft und Corioliskraft unter [1] Mehr zu den Irrtümern in Physikbüchern [2] --Werner Maurer 15:14, 4. Jan 2006 (CET)

[Bearbeiten] Weiter in 2004: Erklärung des Rechenbeispiels Halo

Hallo Hubi,
wahrscheinlich ist mein Rechenbeispiel völlig überflüssig, aber es kann nicht schaden, wenn ich vorsichtshalber erkläre, was damit gemeint ist.
Gegeben ist die fiktive Ringwelt Halo (Spiel), mit einem Durchmesser
von 10000km, und mit einer Zentrifugalbeschleunigung von 10m/s².
Warum glaube ich, dass Halo für eine Umdrehung 1 Stunde und 14 Minuten benötigt?
Die Lösung befindet sich am unteren Ende von Halo (Spiel), direkt unter dem letzten Bild.
Das soll aber nicht bedeuten, dass dieses Beispiel in Ihren Beitrag hinein passt.
Mit freundlichen Grüssen,
Karl Bednarik 03:58, 2. Mär 2004 (CET)

Ich wäre eher für die Berechnung realer Zentrifugalkräfte als Beispiel. Gegen ein Siehe auch: Halo (Spiel) hätte ich nichts einzuwenden. Hubi 07:59, 2. Mär 2004 (CET)

---

Ich hab mal den Bezugssystem/Inertialsystem-Teil angefangen. Bitte kontrollieren, korrigieren, ergänzen (oder kürzen :-)) Hubi 12:33, 2. Mär 2004 (CET)~

Jo, habs mal bissal ergänzt. Ishka 3:21, 7. Mär 2004

Kann's leider nicht sehen. Sieht von mir aus so aus, als ob die Wikipedia-Datenbank deine neue Version nicht übernommen hat. Vielleicht nochmal probieren Hubi 10:50, 8. Mär 2004 (CET)

Ich seh schon meine Version. (der Unterschied ist nicht soo groß. Werd mich da erst nach meiner Prüfung (22.3.) wieder stärker dranhocken). Ishka 22:15, 8. Mär 2004 (CET)

Viel Erfolg Hubi 08:02, 10. Mär 2004 (CET)

[Bearbeiten] Beispiel mit Kinderkarussell

Glücklicherweise haben alle Kinderkarusselle eine drehbare Aufhängung, sodass der Sitz sich mit der Aufhängung neigt. Wären die Sitze nicht drehbar aufgehängt, so würde das Kind tatsächlich nach außen gedrückt. Diese Kraft ist die Zentrifugalkraft.

Hmm ist bei dem Beispiel ein Kettenkarussell gemeint? Denn die normalen Kinderkarusselle auf Spielplätzen haben doch keine drehbare Aufhängung im Sitz!? Ich bitte ggf. um eine Skizze (am besten gleich in den Artikel einbaun)

Danke Gary Luck 19:39, 7. Dez 2004 (CET)

[Bearbeiten] Es gibt keine Zentrifugalkraft

Habe mit jetzt die ganze Diskussion durchgelesen und finde immer den gleichen Fehler wieder.

Fakt: Es gibt keine Zentrifugalkraft. Dies ist eine Scheinkraft, weil es nur so scheint als ob es sie gäbe. Sie resultiert aus einer Fehlinterpretation, oder einem fehlerhaften Modell. Die entsprechende Erklärung im Artikel ist falsch.

Begründung: Die Bewegung eines Körpers wird durch die Summe aller auf den Körper einwirkenden Kräfte bestimmt. Die Zentripetalkraft ist die Kraft, die aufgewendet werden muß, um den Körper von der geradlinigen Bewegung in eine Bewegung um einen Kreismittelpunkt zu zwingen. Gäbe es jetzt eine vom Betrag her gleiche, aber entgegengesetzte Kraft, würde die Zentripetalkraft neutralisiert und damit eine Kreisbewegung unmöglich.

Deswegen ist in jedem Fall die Zentripetalkraft diejenige die wirkt. Es wirkt keine Zentrifugalkraft nach aussen.

Zum Beispiel mit dem Karrussel: Würde der Sitz gelockert, dann beschreibt das Kind nicht eine entgegengesetzte Kreisbahn (was es bei Zentrifugalkraft machen müsste), sondern fliegt in der Tangentialbahn weg. Würde die Lösung in einem unendlich kleinen Zeitraum passieren, dann entspräche die Flugbahn der Tangente zur Kreisbahn im Lösungspunkt. In der Praxis wird aber die Lösung in einem grösseren Zeitraum passieren und in diesem Zeitraum die Kreisbahn durch eine Bogenbahn (dem langsam nach aussen dringenden Sitz) überlagert und der Sitz fliegt in dieser Tangente weg.

Auch Beispiel Karrusell: Das Kind spürt nicht, wie es nach aussen gedrückt wird (wird es auch nicht) sondern wie der Sitz nach innen gezogen wird. Es interpretiert diesen Sachveralt nur falsch.

Zum Beispiel die Kugel auf dem Drehteller: Legt man einen Körper auf einen Dehteller, ziemlich nahe an den Mittelpunkt, dann wird dieser Körper nach aussen getrieb und in nahezu rechtem Winkel vom Drehteller fliegen. Wird auch gerne als Beweis für die Zentrifugalkraft verwendet. Aber: Der Körper wird durch die Haftreibung auf der Scheibe beschleunigt. Die Beschleunigung versetzt den Körper in eine geradlinige Bewegung. Über die Haftreibung wirkt eine Zentripetalkraft auf den Körper, wodurch dieser der Drehbewegung folgt. Irgendwann erlaubt die Haftreibung nicht mehr die Übertragung der vollen Zentripetalkraft, wodurch der Körper in eine Spiralbewegung nach aussen verfällt (die Haftreibung ist ja nicht vollständig weg, und die Überlagerung aus gerader Beschleunigung und Zentripetalkraft ergibt eine Bewegung die nicht mehr ganz der Kreisbahn entspricht aber auch noch nicht der Tangentialbahn). Je weiter der Körper zum Rand dringt, desto größer wird die Beschleunigung durch den wachsenden Radius und desto gößer müsste die Zentripetalkraft sein. Er wird also immer schneller zum Rand wandern, die Spirale öffnet sich. Am Rande der Drehscheibe fällt die Haftreibung plötzlich weg, wodurch der der Körper in Tangente zur Spiralbahn wegfliegt, welches diesen Winkel ergibt.

Nächstes Beispiel Abgeschlossenes System: Schrauben wir auf einen Drehteller eine Kiste und legen hierein einen kleinen Körper. Betrachten wir nur diese Kiste und den Körper darin, so scheint eine Kraft auf den Körper zu wirken, die ihn zu einer Seite drängt. Will man dieses aber jetzt Zentrifugalkraft nennen, begeht man einen Modellfehler ! Denn hierzu benötigen wir ja eine Drehbewegung und einen Mittelpunkt. Beides gibt es aber innerhalb der Kiste nicht. Die Drehbewegung und den Mittelpunkt gibt es nur für einen aussenstehenden Betrachter, welcher die Kiste natürlich nicht isoliert betrachten darf. --tante_ju 14:49, 8. Jan 2005 (CET)

Ich habe mir das jetzt nicht genau durchgelesen, aber Scheinkraft heisst nicht Scheinkraft, weil die Kraft da zu sein scheint, sondern weil sie sich durch wahl eines geeigneteten Bezugssystems verändert und damit in einem bestimmten Bezugssystem wegtransformiert werden kann. Nur in diesem ist eine Scheinkraft dann weg, in aanderen da und durchaus real. Die Interpretation hängt immer vom Beobachter ab. Dass ein Kind von sich ausgeht, also ein drehendes Karussel als Bezugssystem verwendet, und damit die hier durchaus reale Zentrifugalkraft spürt, hat nichts mit falsch oder richtig zu tun. Kräfte kann man nur an ihren Wirkungen erkennen. Lässt das Kind in seinem Bezugssystem einen Ball, das es in der Hand geht, los, so fliegt dieser vom Beobachter Kind zunächst in tangentialer Richtung nach aussen und wird sogar beschleunigt. Dies ist die Wirkung der nach aussen wirkenden realen Zentrifugalkraft. (Wegen F=ma muss man eine Kraft annehmen).

Im Beispiel mit der Kiste etc. muss man so vorgehen: Der Körper wird nach aussen gedrängt. Also wirkt eine Kraft auf ihn. Dies ist die Aussage von Newtons F=ma. Die nächste Frage ist, was die Ursache dieser Kraft ist und ob mein Gegenüber genauso behaupten würde, dass eine Kraft wirkt. Bei beschleunigten Bezugssysteme kann es da Meinungsunterschiede geben, die zugehörigen Kräfte heissen Scheinkraft. An der Existenz dieser Kräfte ändert das nichts. Und dass einer behauptet, er wäre richtig und der andere falsch und Modellfehler etc. als "Argument" anführt, begeht einen Denkfehler. (Alle Beobachter sind gleichberechtigt) --Hubi 16:16, 8. Jan 2005 (CET)

[Bearbeiten] Scheinkräfte

Hallo, ich habe einen Abschnitt korrigiert, und es bleibt noch viel Arbeit zu tun, bis dieser Artikel richtig ist. Hubi, wenn du dir mal ein Bild [3] von einem Winkelschleifer anschaust, müsstest du erkennen, dass deine Sichtweise einer Beschleunigung nach außen falsch ist, aus der du auf eine Kraft nach außen (=Zentrifugalkraft) schließt.

[Bearbeiten] Einordnung

Sollte es Dynamik statt Kinematik sein? Oder beides?

--84.163.98.9 13:17, 19. Jul 2005 (CEST)

Die Kinematik befasst sich mit der Frage WIE bewegen sich Körper. Typische Begriffe sind Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkel etc. Die Dynamik fragt, WARUM bewegen sich Körper. Typische Begiffe sind Impuls, Kraft usw. Also Dynamik, wenn nach mir geht --Hope4711 21:11, 7. Sep 2005 (CEST)

[Bearbeiten] Kraftangriff nicht im Schwerpunkt

hallo,

ich habe gravierende Bauchschmerzen mit der Formulierung: "Zentrifugalkräfte und Zentripetalkräfte greifen nicht immer am Schwerpunkt des Körpers an."

Die Bedeutung des Schwerpunkts kommt aus dem Schwerpunktsatz. Ohne dessen Aussage ist der Schwerpunktbegriff (=gewichteter Mittelwert der Ortskoordinaten) eine Definition ohne Inhalt.

1. "des Körpers" referenziert hier den _einen_ Körper (Singular), der sich auf der Kreisbahn bewegt (zweiter Satz des Artikels und Skizze). Solang da nur ein Körper ist, fallen die Koordinaten dieses Körpers mit den seines Schwerpunkts zusammen. Und die Kraft greift im Schwerpunkt an. Mithin leben die Begiffe Zentripetal/fugalkraft glücklich im Modell des Massenpunkts, wie die ganze Seite zeigt. Grosses LOB an dieser Stelle.

2. Für ein Mehrteilchensystem kann die Zentripetal-/fugalkraft als äussere Kraft auftretten. Der Schwerpunktsatz besagt, dass sich der Schwerpunkt unter dem Einfluss der Summe der äusseren Kräfte bewegt. Diese Gesammtkraft greift im Schwerpunkt an. zB. das Kind im Karussell besteht aus den Teilen Kopf, Torsus, Arme und Beine. Der Schwerpunkt des Kindes durchläuft unter dieser Kraftsumme gleichmässig eine Kreisbahn.

Die Aussage gilt auch wenn die äusseren Kräfte wie hier eine Ortsabhänigkeit haben.

3. Zentripetal/fugalkraft als innere Kraft im Mehrteilchensystem. Zur Herleitung des Schwerpunktssatzen wird benutzt, dass für die Inneren Kräfte actio=reactio gilt. Dann verschwindet deren Summe auf der rechten Seite und man erhält wieder die Aussage unter 2. z.B Kettenkarussell. Das System besteht aus Drehgestell, Kette, Sitz und Fahrgast. Die wirkenden Zentripetalkräfte werden durch die elastischen Eigenschaften der Konstruktion kompensiert. Alle Teile unterliegen der Schwerkraft als äusserer Kraft. Der Schwerpunktsatz sagt, das Systems fällt auf die Erde, bzw wenn das Fundament gut ist, bewegt sich mit der Erde durch das Universum. Für die Schwerpunktbewegung des Gesammtsystems sind die inneren Kräfte ohne Einfluss (das ist doch gerade der Schwerpunktsatz). Für das Subsystem Sitz und Kind wird die Zentripetalkraft allerdings zur äusseren Kraft (s.0. unter 2) und greift im Schwerpunkt des Subsystems an.

4. Zentripetal/fugalkraft als innere Kraft im Mehrteilchensystem unter der abgeschwächten Vorraussetzung: Für einige oder alle der inneren Kräfte gilt actio=reactio nicht mehr. Das System ist nicht Newtonsch! Der Schwerpunktssatz gilt nicht mehr! Für die Schwerpunktsbewegungsgleichung verbleiben innere Kräfte auf der rechten Seite. Diese greifen nach wie vor am Schwerpunkt an. Beispiel: Unbemanntes Kettenkarussell bei hoher Drehzahl. Die für die gleichmäßige Kreisbewegung erforderliche Zentripetalkraft des Sitzes kann von der Kette nicht aufgebracht weden. Die Kette wird plastisch verformt - der Einfachheit halber - sie bricht. Der Sitz entfernt sich vom Drehzentrum. Während die Kette dehnt, bewegt sich der Schwerpunkt nach aussen. Für diese Bewegung in radialer Richtung ist eine entsprechende Kraft, die am Schwerpunkt angreift erforderlich. Die als äussere Kraft wirkende Schwerkraft (siehe 3.) kann hierfür nicht Ursache sein.

Ich bin dafür, die komplette Formulierung zu streichen. --Hope4711 21:07, 7. Sep 2005 (CEST)

Ich werde das sicher übersehen haben / nicht gefunden haben... Gibt es einen Konsens, die Zentrifugalkraft und die Zentripetalkraft in einem Artikel zu bearbeiten? Wäre es nicht vielleicht sinnvoller, die völlig verschiedenen Dinge auch getrennt zu behandeln? --Nerdi ?! 19:39, 19. Feb 2006 (CET)

[Bearbeiten] Satellit

Was mich in der ganzen Diskussion beschäftigt, ist die Frage ob die Zentriepetalkraft nicht die "Kraft" selbst ist, die die Wirkung der Kreisbewegung bewirkt. Es ist nicht vielmehr der Begriff für eine andere Kraft die es mehr oder minder beschreibt. Nehmen wir beispielsweise einen Satelliten auf der Laufbahn um die Erde. Wird hier nun die Zentripetalkraft als die Ursache der Kreisbewegung genohmen oder doch die Schwerkraft, die durch die Gravitation erzeugt wurde. Ich bin der Meinung, dass es die Schwerkraft ist. Ist es so dann müsst doch in diesem Fall Schwerkraft und die Zentripetalkraft die ein und die selbe Kraft sein, oder irre ich mich? =D

[Bearbeiten] Scheinkraft? - Bedeutung im täglichen Leben fehlt weitgehend

Wenn die Zentrifugalkraft nur eine Scheinkraft ist, wieso gibt es dann in scharfen Kurven so viele Unfälle? Die Verletzten oder Toten wurden doch nicht nur zum Schein aus der Bahn geworfen!

Dem Artikel fehlt sowohl in der Einleitung als auch in einem eigenen Abschnitt die enorme Bedeutung der Fliehkräfte im täglichen Leben, z.B. beim Radfahren, Kurvenfahrten mit dem Motorrad usw. Jedes Kind macht damit schon zahlreiche Erfahrungen. Der Artikel sollte nicht nur für Schüler der Sekundarstufe II interessant sein. Sobald ich Zeit finde werde ich mich der Sache annehmen. Schöne Grüße vom Portal: Wikipedia für Kinder --Wolfgang1018 12:17, 2. Jun 2006 (CEST)

Nun ich habe auch ein Problem mit diesem Sachverhalt. Beim Hammerwerfen fliegt der losgelassene Hammer nicht in Richtung der Fliekraft sondern, wie die Grafik im Artikel korrekt zeigt, im Winkel von 90° zu beiden Kräften weg. Ein Körper hat immer das Bestreben seine Bewegungsrichtung beizubehalten. Beobachte ich die Flugbahn des festgehaltenen Hammers, mit einem extrem kleinen delta t (z.B. 1µs) bin ich eigentlich nicht mehr in der Lage die Rotation zu ermitteln. Beim delta t gegen 0 würde ich auf eine geradlinige Bewegung schließen. Dann steht der Impulsvektor des Hammers senkrecht zur Vektor der Zentripetalkraft. Entsprechend dem Kräfteparallelogramm ergibt sich dann die Beschleunigung in Richtung der resultierenden Kraftwirkung (eine Richtungsänderung wird erzwungen). Die Fliehkraft scheint dann die Kraft zu sein, die man bei einer normalen Beschleunigung z.B. im beschleunigendem PKW erfährt. Die Gegenkraft zur Zentriepetalkraft (3.Newtonsche Axiom). Vielleicht kann das jemand besser formulieren, da es tatsächlich schwer zu vermitteln (und auch zu begreifen) ist. --FALC 21:19, 3. Jun 2006 (CEST)

[Bearbeiten] Nicht nur bei Kreisbahn

Hallo,

nicht nur bei kreisförmiger, sondern bei *jeder* Bewegung auf gekrümmter Bahn gibt es Zentripetal- und/oder Zentrifugalkraft je nach Bezugssystem. --UvM 12:17, 2. Nov. 2006 (CET)

[Bearbeiten] Zentripetal- und Zentrifugalkraft total vermischt

Hallo,

ich hab den Artikel durchgelesen, und an ganz vielen Stellen gibt es Irrtümer, was Zentripetal- und Zentrifugalkraft wären. Zentrifugalkraft is keine tatsächliche Kraft nach den Newton'schen Axiomen, sondern nur ein Mittel der Physik, damit die Dynamik eines rotierenden Körpers ähnlich wie in einem Inertialsystem beschreiben werden kann, falls der Körper als Bezugssystem angenommen wird. Das kann Scheinkraft, Trägheitskraft sein, den korrekten Bezeichnung weiß ich im deustchen nicht. (Meist wird ungarisch Trägheitskraft verwendet.) Warum das Wasser in der Zentrifuge rausgeschleuder wird, lässt sich einfach ohne Zentrifugalkraft erklären. Man nehme den Beispiel, warum man im Bus hinfällt, wenn der bremst oder beschleunigt. Wenn es bremst fällt man nach vorne, obwohl keine Kräfte nach vorne wirken. Dieses Beispiel, nehm ich an, is jedem von euch klar. Das sei der Fall auch, wenn man im Auto sitzt und in der Kurve links oder rechts gestoßen wird. Es wirkt auf die Körper im Auto die Zentripetalkraft, aber alle Körper wollen wegen ihrer Masse den Bewegungszustand behalten. Also die Unfälle in den Kurven haben nichts mit Zentrifugalkraft zu tun. Wenn man in der Kurve geradeaus weiterfährt, wird runterstürzen, es brauchen dazu keine Kräfte (außer Schwerkraft :-)). Zentripetal- und Zentrifugalkraft wenn auch in demselben Bezugssystem existierten, könnten keine Kraft-Gegenkraft sein, da die beiden Kräfte auf denselben Körper wirken. Allgemein herrscht das Unverständnis im Zusammenhang Zentripetal- und Zentrifugalkraft, das aber sollte in Wikipedia nicht der Fall sein. Die zwei Themen sollten eigentlich in zwei Artikeln behandelt werden, da sie kaum etwas gemeinsam haben.
Gaál Alexisz (ein Besucher der deutschen, und Bearbeiter der ungarischen Wikipedia)
5. November 2006

Ich möchte noch einmal auf die Argumentation des ungarischen Gastes zurückkommen und zwar an Hand eines Beispieles. Man stelle sich ein Rad vor welches mit 5 m/s vorwärts rollt. Am Rad ist ein Gewicht befestigt, welches die Bewegung nicht behindert. Wenn das Gewicht also gerade oben ist, wird es gelöst. Es fliegt jetzt mit einer Geschwindigkeit von 10m/s davon (Da sich das Rad mit 5m/s vorwärts bewegt hatte das Gewicht zur Radnabe eine Umlaufgeschwindigkeit von 5m/s) Würde das Gewicht an der Position gelöst werden, wo es auf Höhe der Radnabe vorn wäre hätte es relativ zur Radnabe in der Horizontalen keine Geschwindigkeit (allerdings 5m/s in der Senkrechten, wenn man die zusätzliche Erdschwerebeschleunigung weg läßt). Hier wäre aber entsprechend dem Phytagoras die tatsächliche Geschwindigkeit 7,07 m/s. D.h. die kinetische Energie des Gewichtes wäre eine Andere, als beim horizontalen Abflug. Muß dann nicht auch die Fliehkraft an den entsprechenden Stellen eine Andere sein? --88.73.217.33 20:45, 10. Dez. 2006 (CET)

[Bearbeiten] Bild "Zentripetalkraft.svg"

Das Bild "Zentripetalkraft.svg", das weitgehend identisch ist mit dem früheren, von mir stammenden, aber inzwischen gelöschten Bild "Zentripetalkraft.png", hat in der gegenwärtigen Form einen Schwachpunkt: Der Maßstab für den Kraftpfeil sollte nicht ausgerechnet so gewählt werden, dass der Pfeil genau zum Mittelpunkt geht. Wfstb 17:30, 25. Nov. 2006 (CET)

[Bearbeiten] In Inertialsystemen gibt es keine Trägheitskräfte

Falls ich diese Gedankenfolge richtig mitbekommen habe, dann lässt sich die Tatsache klarstellen, dass die Erde als Bezugssystem genommen wurde, also die Erdoberfläche habe die Geschwindigkeit 0, und alle relativ bewegenden Körper werden in einem an die Erdoberfläche festgelegten Koordinatensystem beobachtet. Mit einfachen Berechnungen ist es nachzuweisen, dass die Erde mit guter Annäherung ein Inertialsystem sei. In Inertialsystemen gilt das Inertialaxiom (I. Newton’sches Gesetz), das besagt, dass die Geschwindigkeit seines Körpers nur auf den Einfluss eines anderen Körpers geändert wird. In diesem Fall braucht man keine Trägheitskräfte einzuführen. Also es gibt in diesem Bezugssystem keine Fliehkraft. In beiden Positionen hat das Gewicht (Massenpunkt der Peripherie) eine Radialbeschleunigung mit der Größe: a=v^2/r, wobei r der Radius des Rades, und v die Tangentialgeschwindigkeit des Massenpunktes ist. Wenn die Zentripetalkraft auf die festgehaltene Masse nicht mehr wirkt (wird gelöst), dann wird sie mit der vektoriellen Summe der jeweiligen Tangentialgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung davonfliegen (das ist ihre Anfangsgeschwindigkeit).
Gaál Alexisz
10. Januar 2007

[Bearbeiten] Wirkende Kraft

Die Zentriepedalkraft ist die wirkende Kraft. Die gleichgroße Zentriefugalkraft ist die zugehörige Scheinkraft. Und nur die Zentriepedalkraft hält einen Körper auf einer Kreisbewegung. Würde die zugehörige Zentrifugalkraft eine wirkende Kraft sein müßten sich beide Kräfte tatsächlich aufheben und der rotierende Körper sollte in geradlinig gleichförmiger Bewegung verbleiben. Was er, wie man sehen kann, definitiv nicht macht. Dabei ist es egal, ob die wirkende Kraft durch ein Seil oder z.B. durch Gravitation auf den rotierenden Körper wirkt. Vielleicht sollte man das im Artikel etwas genauer kommentieren.

[Bearbeiten] Zentriefugal- Zentriepedalkraft

Habe den Artikel bezüglich der Wirk- und Scheinkräfte dahingehend abgeändert, dass der Sachverhalt plausibel ist. Unter dem Abschnitt Zentrifugal- Zentriepedalkraft ist ein Bild, welche die Wirkung der Fliehkraft darstellen soll. Die dazugehörige Beschreibung ist falsch. Und zwar deshalb, weil es hier gar keine Zentriepedalkraft gibt, die nach innen wirkt. Auf Grund der Rotation wird die Flüssigkeit beschleunigt, diese möchte aber in geradliniger gleichförmiger Bewegung verharren. Sie wird daran durch die Gefäßwand gehindert. Man stelle sich eine Kugel vor, die durch eine im Zentrum befestigte Lamelle bewegt wird. Die Kugel versucht immer sich im Winkel von 90° zur Lamelle zu bewegen. Daraus entsteht der Eindruck die Kugel bewegt sich scheinbar (Scheinkraft!!!) entlang der Lamelle.