Nichtträgheitsbezugssystem

Für ein Auto, das linear beschleunigt, ist der nicht-trägheitsbezogene Bezugssystem der Fahrer im Auto, wo von seinem Bezugssystem aus das Auto stationär ist. Er wird stationär genannt, weil der nicht inertiale Bezugssystem die gleiche Beschleunigung wie das Auto hat. Ist wie die Beschleunigung des Autos, die den Bezugssystem des Fahrers in einen nicht-trägen Bezugsrahmen "transformiert". Deshalb wirkt im nicht-trägen Bezugssystem keine Kraft auf das Auto.

Wenn das Auto jedoch mit konstanter Geschwindigkeit im Kreis fährt, wirkt im nicht-trägheitsbezogenen Bezugssystem eine Kraft auf das Auto, die Zentripetalkraft. Warum ist dieser Referenzrahmen nicht wie der obige und hat nicht die Beschleunigung, die in ihrem jeweiligen Trägheitsreferenzrahmen gefunden wird? Warum können wir keinen nicht trägen Referenzrahmen (aufgrund der Rotation) haben, in dem es keine Zentripetalkraft gibt, wodurch die Notwendigkeit einer Zentrifugalkraft entfällt? Liegt es daran, dass sich die Bewegungsrichtung von der Beschleunigungsrichtung unterscheidet?

Antworten (2)

Bei einer Kurvenfahrt des Autos wirkt im nicht-trägheitsbezogenen Bezugssystem des Fahrers eine fiktive Zentrifugalkraft, die vom Drehpunkt weg wirkt, und eine Reibungskraft zwischen Reifen und Fahrbahn, die zur Mitte hin wirkt.

Beim Geradeausbeschleunigen des Pkw wirkt wiederum im nicht trägen Bezugssystem des Fahrers eine fiktive Trägheitskraft nach hinten auf das Pkw und eine nach vorne wirkende Reibungskraft zwischen Reifen und Fahrbahn.

Die beiden Fälle sind nicht so unterschiedlich, wie Sie es darstellen. In beiden wird die fiktive durch die auf das Auto wirkende Reibungskraft ausgeglichen, was zu keiner Nettokraft und keiner Beschleunigung des Autos im Bezugssystem des Fahrers führt.

Wenn das Auto beschleunigt, egal ob in einer geraden Linie oder im Kreis, wirken Kräfte auf das Auto. Das ist die Kraft, die die Straße auf die Autoreifen ausübt. Beide Bezugsrahmen sind nicht träge und der Fahrer erfährt in beiden Fällen eine Kraft. Es gibt keinen großen Unterschied zwischen den beiden Fällen, außer der Tatsache, dass sich die "Geschwindigkeit" bei der kreisförmigen Bewegung nicht ändert, während sie sich bei der linearen Bewegung ändert.