Frage zu Kräften bei der Kreisbewegung

_-Alex-_ · Anmeldungsdatum: 06.03.2007 Beiträge: 262

Hi,
wir haben in der Schule gerade die Kreisbewegungen dran, und die Kräfte die dabei auf den Körper einwirken.
Damit der Körper sich auf der Bahn bleibt, müssen ja Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft gleich groß sein. So stehts hier ( im Heft Augenzwinkern

) zumindest. Wenn jetzt sich ein Körper bei seiner Kreisbewegung ganz oben befindet, also bei 12 Uhr. Wirkt ja dann die Zentrifugalkraft senkrecht nach oben und die Zentripetalkraft nach unten. Meine Frage ist jetzt die, wenn die Zentripetalkraft nach unten wirkt und dann noch die Gewichtskraft dazu kommt, addieren die sich doch und der Körper müsste runterfallen?
Wir hatten da auch mal eine Aufgabe dazu, bei der wir die Geschwindigkeit ausrechnen mussten, damit der Körper gerade nicht runterfällt, da haben wir die Zentrifugalkraft mit der Gewichtskraft gleichgesetzt. Aber ich verstehe nicht ganz wiso sich die Zentripetalkraft und die Gewichtskraft nicht addieren und das Ding runterfällt?

MfG

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Erstmal ist die Zentripetalkraft das Gleiche wie die Zentrifugalkraft, nur eben aus einem anderen Bezugsystemen betrachtet. Ist dein Bezugsystem der Körper auf der Kreisbahn, gibt es die Zentrifugalkraft, die dich nach außen drückt. Bist du hingegen ein ruhender Beoachteter, der die Kreisbahn verfolgt, wird auf den kreisenden Körper die Zentripetalkraft und zwingt damit der Körper auf eine Kreisbahn.

Wenn du nun einen Looping betrachtest und der Körper ganz oben ist, dann wirkt zunächsts einmal die Gewichtskraft nach unten, damit auch als Zentripetalkraft, und falls eine größere Zentripetalkraft benötigt wird bringt die Schiene diese restliche Zentripetalkraft auf, die je nach Geschwindigkeit des Körpers variable ist. Wenn aber die Gewichtskraft schon einen größere Kraft als die Zentrifugalkraft ist, dann drückt es den Körper stärker nach unten als er muss und damit fällt er aus dem Looping. Dies ist der Fall, wenn er zu langsam ist.

Wenn du das Ganze aus der Sicht des Körpers sieht, dann kommst du auf Folgendes: Auf ihn wirkt die Zentrifugalkraft und drückt ihn gegen die Schienen, er bleibt also so lange in der Kreisbahn so lange ihn irgendetwas gegen die Schienen drückt. Ist nun aber die Gewichtskraft größer als die Zentrifugalkraft, dann wird er nicht mehr gegen die Schienen gedrückt sondern von ihnen weg, er fliegt also aus dem Looping.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

_-Alex-_ · Anmeldungsdatum: 06.03.2007 Beiträge: 262

Okay danke smile