Was ist die Ursache der Zentripetal- / Zentrifugalkraft ? Wenn ein Objekt der Masse auf einer Kreisbahn bewegt wird, erfährt sie radial vom Zentrum weg eine Zentrifugalkraft. Was ist die Ursache dieser Zentrifugalkraft? Stehen diese im Zusammenhang mit den vier Grundkräften (Schwerkraft, elektromagnetische, schwache und starke Kräfte)?
Diese Kraft entspricht einer Kraft, die beim Anhalten einer sich bewegenden Masse auftritt (Trägheit). Aber wird diese Trägheit durch irgendeine Kraft verursacht? oder was verursacht Trägheit? Ein Photonenteilchen hat keine Ruheträgheit.
Zuerst müssen Sie das Newtonsche Gesetz verstehen. im Grunde das zweite Gesetz. Kurz gesagt lautet das zweite Gesetz: „Wann immer wir eine Kraft auf ein Objekt ausüben, ändert diese Kraft die Größe der Objektgeschwindigkeit, wenn sie in die gleiche Richtung wie die Bewegungsrichtung weist, und ändert die Bewegungsrichtung, wenn die ausgeübte Kraft nicht in die Richtung von Bewegung."
Wenn sich ein Objekt gleichmäßig auf einer kreisförmigen Umlaufbahn dreht, erfährt es keine Kraft (echt oder / und pseudo) radial nach außen. Was es erfährt, ist die Zentripetalkraft, die immer radial nach innen gerichtet ist, gemessen von dem Koordinatensystem, in dem es rotiert, und von dem es gegeben ist
wo
ist die Masse dieses Objekts,
ist die tangentiale Momentangeschwindigkeit und
ist der Radius des Kreises, in dem es sich dreht.
Sehen Sie sich dieses Bild an, um dies zu visualisieren: (Quelle: ydcdn.net )
Um die Bewegung eines Objekts von einer geraden in eine kreisförmige Bewegung abzulenken, müssen wir eine radial nach innen gerichtete Kraft aufbringen, da das Objekt aufgrund der Trägheit dazu neigt, sich in einer geraden Linie zu bewegen. Die Kraft, die wir anwenden, ändert die Geschwindigkeit dieses Objekts, indem sie die Bewegungsrichtung ändert.
Es sollte beachtet werden, dass, wenn die Kraft aus einem nicht-trägen Bezugsrahmen berechnet wird, wir eine Pseudokraft auf dieses Objekt hinzufügen müssen, aber die Bewegung in diesem nicht-trägen Bezugsrahmen nicht kreisförmig bleibt.
Eine Zentripetalkraft ist keine fundamentale Kraft. Wir nennen jede Kraft eine Zentripetalkraft, wenn sie senkrecht zur Bewegungsrichtung zum Mittelpunkt der Drehrichtung wirkt.
Einen an einer Schnur befestigten Stein drehen? Zentripetalkraft = Spannung in der Saite
Satellit umkreist die Erde? Zentripetalkraft = Schwerkraft
Geladenes Objekt, das sich um eine entgegengesetzte Ladung dreht? Zentripetalkraft = elektromagnetische Kraft.
Anupam hat sehr gut geantwortet, ich werde nur meinen bescheidenen Beitrag mit einem einfachen Beispiel hinzufügen: Der Trägheitsrahmen könnte die Erde sein und der Nicht-Trägheitsrahmen ein Auto, das sich im Kreis bewegt. In diesem Fall ist die Zentripetalkraft die Reaktion der Reifen auf den Boden aufgrund ihres Grips, aber das Interessanteste an diesem Fall ist, dass Objekte im Auto scheinbar nach außen gedrückt werden. In Wirklichkeit (also in einem Inertialsystem, das die Erde kurzzeitig betrachtet werden kann) tendieren sie einfach dazu, in einer geraden Linie weiterzulaufen: Diese Kraft, die Zentrifugalkraft, ist nur fiktiv und liegt daran, dass die Linien dass Festkörper dazu neigen, in Trägheitsrahmen mitzulaufen, sind möglicherweise keine Linien in einem Nicht-Trägheitsrahmen (Blickpunktproblem). Das Auto selbst erfährt die Fliehkraft, weil es doch nur ein weiteres, nicht starr gebundenes Ding ist (d. e. Aufhängungen) zu den Reifen, die die Zentripetalkraft übertragen. Deshalb können sie bei großen Geschwindigkeiten umkippen (höhere Zentrifugalkraft).
Zentripetalkräfte sind keine Kräfte, die von selbst entwickelt werden; eigentlich entsteht sie unter Einwirkung unterschiedlicher Kräfte ZUM BEISPIEL: Wenn sich ein Mensch auf einer Straße auf einer Kreisbahn bewegt. Zentripetalkraft wird durch REIBUNGSKRAFT bereitgestellt Ähnlich wird die Zentripetalkraft durch die Gravitationskraft bereitgestellt, wenn sich die Erde um die Sonne bewegt. Die Zentripetalkraft ist also selbst keine Kraft; es kann unter Einwirkung mehrerer Kräfte erzeugt werden.
Ich möchte nicht kopieren und einfügen. Es gibt eine nette Antwort im folgenden Link, wahrscheinlich nützlich https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2o33mu/if_centrifugal_and_centripetal_forces_arent_real/
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