Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Zentripetalkraft

Eine Kreisbewegung kann nur erfolgen, wenn es die sogenannte Zentripetalkraft in dem System gibt, denn um eine Kreisbahn zu halten, muss es eine Kraft geben, die das sich in der Kreisbahn bewegende Objekt auf der Kreisbahn, bzw. zum Mittelpunkt der Kreisbahn hält. Denn es gibt zum einen eine Kraft, die das Objekt bewegt, diese hat einen Vektor und es gibt die Zentripetalkraft, der Vektor dieser ist vom Objekt zum Mittelpunkt der Kreisbahn. Zudem ist der Geschwindigkeitsvektor orthogonal zu der Zentripetalkraft. Da sich das Objekt bewegt und sich somit die Vektoren auch dauerhaft ändern, kommt es zu der Kreisbewegung. Zudem ist durch die stetige Änderung der Bewegungsrichtung für einen Beobachter im System die Zentrifugalkraft als Scheinkraft wahrzunehmen, denn diese resultiert aus der dauerhaft sich ändernden Bewegungsrichtung und somit sich aus der sich dauerhaft ändernden Zentripetalkraft. Dabei kann die Zentripetalkraft mit folgenden Formeln beschrieben werden. Eine Abbildung, sowie die Formeln finden sich im Tafelwerk auf Seite 109 wieder.

$F_{r}={\frac {m\cdot v^{2}}{r}}=m\cdot a_{r}=m\cdot {\frac {4\pi ^{2}\cdot r}{T^{2}}}=m\cdot \omega ^{2}\cdot r$