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Grundwissen

Wirkung einer Kraft als Zentripetalkraft

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Bewegt sich ein Körper auf einer Kreisbahn, dann müssen auf den Körper eine oder mehrere Kräfte (z.B. Seilkraft, Haftreibung, Gewichtskraft, Unterlagenkraft, ...) als Zentripetalkraft \(\vec F_{\rm{Z}}\) wirken.
  • Wirkt nur eine einzige Kraft in Richtung des Bahnmittelpunktes, kann diese mit der Zentripetalkraft gleichgesetzt werden.
Aufgaben Aufgaben

Eine Bewegungsform - verschiedene Kräfte

Zur Aufrechterhaltung einer Kreisbewegung ist stets eine zum Zentrum gerichtete Kraft nötig. Diese Kraft wird in der Physik als Zentriptalkraft bezeichnet. Damit ist jedoch keine spezielle Art von Kraft gemeint, wie etwa die elektrische Kraft oder die Gravitationskraft. Vielmehr kann jede Art von Kraft als Zentripetalkraft wirken - und manchmal sogar mehrere Kräfte zusammen.

Usachen der Zentripetalkraft

Die Zentripetalkraft lässt sich immer auf eine oder mehrere grundlegende physikalische Kräfte zurückführen. Es wirken immer spezielle Kräfte als Zentripetalkraft.

Zur Lösung von Aufgaben mit Kreisbewegungen ist es daher wichtig, die Zentripetalkraft in Bezug zur physikalischen Ursache dieser Kraft zu setzen. Die grundsätzliche Frage lautet: Welche Kraft wirkt hier als Zentripetalkraft?

 

Kreisbewegung mit einer einzigen verursachenden Kraft

Bei vielen Aufgaben zur Kreisbewegung gibt es nur eine einzige Kraft, die in Richtung des Bahnmittelpunktes wirkt. In solchen Fällen kannst du die jeweilige Kraft einfach mit der Zentripetalkraft gleichsetzen.

Beispiele:

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Verständnisaufgabe
Aufgabe

Wähle die richtige(n) Aussage(n) aus.

Die Zentripetalkraft ist keine spezielle Art von Kraft, ...

Lösungsvorschläge

Lösung

Die Zentripetalkraft ist keine spezielle Art von Kraft, weil jede Art von Kraft als Zentripetalkraft wirken kann. Deshalb ist sie keine eigenständige Kraft, sondern setzt sich aus einer oder mehreren Kräften zusammen. Beispielsweise wirkt beim Jojo die Seilkraft als Zentripetalkraft und hält den Jojo auf seiner Kreisbahn.

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