Warum neigen Fahrzeuge, die eine Kreisbewegung ausführen, dazu, sich nach außen und nicht nach innen zu überschlagen?

Ich verstehe, dass, wenn Systeme eine Kreisbewegung ausführen, die auf das System wirkende resultierende Kraft (Zentripetalkraft) in Richtung des Mittelpunkts des Kreises wirkt. Wenn ein Fahrzeug jedoch umkippen sollte, wird es eher nach außen als nach innen umkippen (die Richtung der resultierenden Kraft). Welche Kraft, wenn überhaupt, verursacht das Umkippen nach außen?

Antworten (2)

Es ist keine Kraft, die dies verursacht. Es ist der Zentrifugaleffekt (manchmal fälschlicherweise als „Zentrifugalkraft“ bezeichnet).

Denken Sie an die Passagiere im Auto. Sie fahren mit dem Auto geradeaus weiter. Dann dreht sich das Auto plötzlich und wird durch Reibung an den Rädern nach innen gezogen. Die Passagiere fahren immer noch nach vorne, aber das Auto fährt jetzt unter ihnen weg .

Dann spüren die Passagiere, dass sie im Auto nach außen geschwenkt werden, zum fernen Fenster. Aber in Wirklichkeit sind es nicht sie, die nach außen geschwenkt werden, sondern das Auto fährt in sie hinein , weil es sich unter ihnen dreht und von ihnen wegfährt .

Dieses „Ausschwingen“-Gefühl – das wir als Zentrifugaleffekt bezeichnen können – ist nicht nur dem Menschen eigen. Es wird natürlich auch von jedem Objekt im Auto wahrgenommen, einschließlich des Autos selbst. Die nach innen gerichtete Kraft wirkt nur auf die Räder, sodass sich der obere Teil des Autos nach außen geschwungen anfühlt, weil er einfach geradeaus weiterfahren möchte, während der untere Teil des Autos drehen möchte. Wenn der untere Teil des Autos und die Räder zu schnell nach innen gezogen werden (wenn Sie zu scharf abbiegen), kann der obere Teil nicht mitziehen. Und dann sieht man das Auto nach außen kippen.

danke sir, das macht jetzt sehr viel sinn. Ich war mir der Zentrifugalwirkung auf Menschen bewusst, aber ich wusste nicht, dass sie auch auf das Auto einwirken würde!

Es könnte besser sein (im Autobeispiel), an Dinge aus einem Trägheitsrahmen zu denken.

Sie befinden sich hinter einem Auto, das sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Plötzlich dreht der Fahrer das Lenkrad nach links. Dies schwenkt die Räder, die die Straße berühren, und erzeugt aufgrund der Reibung viele seitliche Kräfte.

Diese Kräfte sind auch auf der linken Seite. Aber weil sie von der Reifenreibung stammen, befinden sie sich auch am Boden des Fahrzeugs. Wenn das Fahrzeug hoch genug ist, erzeugt diese Kraft am Boden ein ausreichendes Drehmoment, um das Fahrzeug aus Ihrer Sicht im Uhrzeigersinn zu drehen.

Aus dieser Sicht gibt es eine reale Kraft (Reifenreibung), die das Fahrzeug dreht.