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Zentripetalkraft
 
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lilalo0



Anmeldungsdatum: 21.10.2019
Beiträge: 2

Beitrag lilalo0 Verfasst am: 21. Okt 2019 21:44    Titel: Zentripetalkraft Antworten mit Zitat

hei, die Zentripetalkraft wird formelmäßig wie die Zentrifigalkraft definiert. Nehme ich das Beispiel des kettenkarusells zeigen die Sitze der Mitfliegenden deutlich nach außen. Von einem Beobachter außerhalb des Karussels gesehen. Wenn Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft sich in ihrer Wirkung gegenseitig audheben, warum ist diese Aussenlage dann dennoch festzustellen?

Weitere Frage: Die Zentrifugalkraft ist als Scheinkraft definiert, die nur innerhalb des bewegten Bezugssystems wahrnehmbar ist. Aber als Beobachter von aussen nehme ich sehr wohl wahr, dass die Ketten mit den Sitzen nach außen gerichtet sind, Sicher spüre ich nicht den Druck nach außen wie ein Sitzender in Karussel. Aber ich nehme wahr, dass eine Kraft die ketten mit den Sitzen nach außen drückt. Das ist für mich ein Widerspruch und ich würde mich von eurer Seite freuen, darauf eine Antwort zu bekommen.

Liebe Grüße Lilalo0
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Okt 2019 22:35    Titel: Re: zentripetalkraft Antworten mit Zitat

lilalo0 hat Folgendes geschrieben:
die Zentripetalkraft wird formelmäßig wie die Zentrifigalkraft definiert.


Wenn Du "definiert" durch "berechnet" ersetzt, wird es halbwegs richtig (bis auf das Vorzeichen). Die Definitionen sind vollkommen unterschiedlich. Die Zentripetalkraft hält einen Körper in einem Inertialsystem auf einer Kreisbahn und die Zentrifugalkraft ist der ortsabhängige Teil der in einem rotierenden Bezugssystem auf den Körper wirkenden Scheinkräfte.

lilalo0 hat Folgendes geschrieben:
Wenn Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft sich in ihrer Wirkung gegenseitig audheben


Das tun sie nicht. Sie wirken nicht einmal im gleichen Bezugssystem.

lilalo0 hat Folgendes geschrieben:
Aber als Beobachter von aussen nehme ich sehr wohl wahr, dass die Ketten mit den Sitzen nach außen gerichtet sind


Das gilt nur für einen Beobachter, der im mitrotierenden Bezugssystem ruht. Dort wirken Zentrifugalkräfte nach außen. Im Inertialsystem wirken Zentripetalkräfte nach innen.

lilalo0 hat Folgendes geschrieben:
Aber ich nehme wahr, dass eine Kraft die ketten mit den Sitzen nach außen drückt.


Dasselbe in grün: Im mitrotierenden System wird die Kette mit dem Sitz durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt. Im Inertialsystem werden sie durch die Zentripetalkraft nach innen gezogen.
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 21. Okt 2019 22:42    Titel: Antworten mit Zitat

@DrStupid:
Das sehe ich nicht ganz gleich - vielleicht habe ich Dich aber auch nur falsch verstanden: im rotierenden System heben sich die Zentripetalkraft (hier: horizontale Komponente der Kettenkraft radial nach innen) und die Zentrifugalkraft auf die Sessel tatsächlich auf. Das muss auch so sein, denn im rotierenden System werden die Sessel ja nicht beschleunigt.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 21. Okt 2019 23:56    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

Myon hat Folgendes geschrieben:
im rotierenden System heben sich die Zentripetalkraft (hier: horizontale Komponente der Kettenkraft radial nach innen) und die Zentrifugalkraft auf die Sessel tatsächlich auf. Das muss auch so sein, denn im rotierenden System werden die Sessel ja nicht beschleunigt.

Aber bedeutet Kräftefreiheit im rotierenden System tatsächlich, dass keine Beschleunigung vorliegt?

Viele Grüße
Michael
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 22. Okt 2019 00:15    Titel: Antworten mit Zitat

Im mitrotierenden System sind die Sessel in Ruhe, also ist die Beschleunigung in diesem Bezugssystem gleich 0. Es wirkt aber auch in diesem System eine Kraft auf die Sessel nach innen durch die Kette. Deshalb muss in diesem System, damit gilt, zusätzlich eine Zentrifugalkraft (und, im allgemeineren Fall, wenn im rotierenden System , auch eine Corioliskraft) eingeführt werden.
lilalo0



Anmeldungsdatum: 21.10.2019
Beiträge: 2

Beitrag lilalo0 Verfasst am: 22. Okt 2019 17:46    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für eure Antworten. javascript:emoticon('Big Laugh')

Also ist es so, dass der Beobachter von außen ein beschleunigtes Bezugssystem (Karussell) wahrnimmt, während der Mitfahrende innen ein System in Ruhe und auch sich selbst in Ruhe. (ggf. kommt er zu dem Schluss, dass der Beobachter draußen sich bewegt und mekwürdigerweise in regelmäßigen Abständen seinen Weg kreuzt und dann zu dem Schluss kommt, er dreht sich um sein Karussellsystem).

Die Kraft die ich von außen sehe,(die Sitze an den Ketten, die etwas nach außen gezogen sind) entspricht der Zentripetalkraft, die die sitze über die Ketten in die Kreisbahn zwingen. Die Zentrifugalkraft ist nur im inneren wahrnehmbar.

Wenn jetzt eine kette reisst, würde der äüßere beobachter wahrnehmen, dass der Sitz in richtung der momentanen Bewegungsrichtung zu boden fällt, für den inneren Beobachter würde sie nach außen wegfallen, da ja die Zentripetalkraft quasi schlagartig wegfällt und dann nur noch die Zentrifigalkraft kurz da ist. Ist ds so korrekt? Liebe Grüße smile smile smile smile Big Laugh
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 22. Okt 2019 20:07    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Die Kraft die ich von außen sehe,(die Sitze an den Ketten, die etwas nach außen gezogen sind) entspricht der Zentripetalkraft, die die sitze über die Ketten in die Kreisbahn zwingen. Die Zentrifugalkraft ist nur im inneren wahrnehmbar.


Wenn du zunächst von einer masselosen Kette ausgehst.

Von aussen siehst du das die Kette mit einer Kraft nach innen auf den Sitz samt den Insassen wirkt actio . Diese übernimmt die Aufgabe der Zentripetalkraft, die eine erforderliche Kraft ist um den Körper durch den Krümmungsradius zu bewegen im Inertialsysem.
Kettenkraft Kette auf Sessel plus insasse= Zentripetalkraft im Inertialsystem

actio Kraft von Kette auf Sessel plus Insasse nach innen-> insasse plus Sessel beschleunigt nach innen.

gleichermassen siehst du das reactio das der Sessel samt den Insassen mit einer Kraft nach aussen auf die Kette wirkt. Die Kette wird also tatsächlich nach aussen belastet,

reactio Kraft von Sessel plus Insasse auf Kette nach aussen

Der Unterschied ist der das im Inertialsystem die Kraft nach aussen auf die Kette von der nach innen Beschleunigung des Sessels plus Insassen herrührt also das reactio und im beschleunigten Bezugssystem schreibst du diese Kraft nach aussen auf die Kette automatisch direkt den Trägheitskräften des Insassen plus des Sessels zu, weil da keine nach innen Beschleunigung bzw Geschwindigkeit erkennbar ist, obwohl du eigentlich argumentieren müsstest die nach innen wirkende Kettenkraft von Kette auf Insasse plus Sessel hebt hier die zentrifugalkraft des Sessels plus Insassen auf
reactio, diesselbe Kettenkraft wirkt genau umgekehrt von Sessel und Insasse auf Kette nach aussen, Kette wird nach aussen belastet.
Wenn du diesen Schritt überspringst, schiebst du die Ursache gleich auf die Zentrifugalkraft.

Zitat:
Wenn jetzt eine kette reisst, würde der äüßere beobachter wahrnehmen, dass der Sitz in richtung der momentanen Bewegungsrichtung zu boden fällt, für den inneren Beobachter würde sie nach außen wegfallen, da ja die Zentripetalkraft quasi schlagartig wegfällt und dann nur noch die Zentrifigalkraft kurz da ist. Ist ds so korrekt?


Wenn jetzt die Kette reißt, dann befindet sich der Insasse nicht mehr in einem rotierenden Bezugssystem, dann wirkt auch in seinem Ruhsystem keine Zentrifugalkraft mehr, genauso wenig wie im Inertialsystem dann noch einen nach innen Beschleunigung des insassen plus Sessel auftritt, du kannsd die Sachlage aber weiter aus einem rotierenden Bezugssystem beschreiben, dann wirken weiterhin Trägheitskräfte, Corioliskraft und Zentrifugalkraft, solange du eben die Sachlage aus dem rotierenden Bezugssystem beschreiben willst.

_________________
WAS IST LOS IN EUROPA? https://www.youtube.com/watch?v=a9mduhSSC5w
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 22. Okt 2019 21:26    Titel: Antworten mit Zitat

Myon hat Folgendes geschrieben:
im rotierenden System heben sich die Zentripetalkraft (hier: horizontale Komponente der Kettenkraft radial nach innen) und die Zentrifugalkraft auf die Sessel tatsächlich auf.


Ja, die horizontale Komponente der Kettenkraft hebt die Zentrifugalkraft im mitrotierenden System auf. Aber ich halte es nicht für sinnvoll, sie dort als Zentripetalkraft zu bezeichnen.
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