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Grundwissen

Gleichförmige Kreisbewegung

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Bei der gleichförmigen Kreisbewegung bewegt sich ein Körper auf einer Kreisbahn mit konstantem Radius um ein Drehzentrum.
  • Der Betrag der Geschwindigkeit eines Körpers auf der Kreisbahn ist konstant: \(|\vec{V}|=\text{konstant}\)
  • Da sich die Richtung der Bewegung ständig ändert, ist die Kreisbewegung eine beschleunigte Bewegung.
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Die Kreisbewegung ist neben der geradlinigen (linearen) Bewegung und der harmonischen Schwingung eine der wichtigsten Bewegungstypen. Unsere Gestirne bewegen sich annähernd auf Kreisbahnen, die meisten unserer Fortbewegungsmittel beruhen auf der Rotation von Rädern, bei sehr vielen Geräten im Haushalt, bei Werkzeugmaschinen usw. spielt die Kreisbewegung eine wichtige Rolle.

Eigenschaften der gleichförmigen Kreisbewegung

Der Einfachheit halber wollen wir zunächst nur die gleichförmige Kreisbewegung eines Massenpunktes beschreiben. Anschaulich ist in Abb.1 dargestellt, was der Unterschied zwischen einer gleichförmigen und einer ungleichförmigen Kreisbewegung ist. Physikalisch ausgedrückt ist der Betrag der Geschwindigkeit eines Körpers auf einer Kreisbahn bei einer gleichförmigen Kreisbewegung konstant, also \(|\vec{v}|=\text{konstant}\). Da sich aber die Richtung der Bewegung ändert, handelt es sich dennoch um eine beschleunigte Bewegung.

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Abb. 1 links eine gleichförmige Kreisbewegung, rechts eine ungleichförmige Kreisbewegung

 

Glücklicherweise ist die Beschränkung auf die gleichförmige Kreisbewegung in der Praxis oft nicht relevant, da auch jede ungleichförmige Kreisbewegung kurzfristig wie eine gleichförmige Kreisbewegung beschrieben werden kann und wir so auch kompliziertere Probleme wie z.B. die Durchfahrt des Loopings in einer Achterbahn, die keine gleichförmige Kreisbewegung ist, berechnen können.

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