Zentripetalkraft
Die Zentripetalkraft (auch Radialkraft) ist die äußere Kraft, die auf einen Körper wirken muss, damit sich dieser im Inertialsystem auf einer gekrümmten Bahn bewegt. Die Zentripetalkraft ist zum Mittelpunkt des Krümmungskreises gerichtet und steht senkrecht auf dem Geschwindigkeitsvektor im Inertialsystem. Die Zentripetalkraft genügt dem Prinzip von Actio und Reactio, da zu ihr eine Gegenkraft an einem anderen Körper existiert, von dem die Zentripetalkraft ausgeht. Der auf der gekrümmten Bahn bewegte Körper setzt der Zentripetalkraft den Trägheitswiderstand entgegen, der nach Betrag und Richtung mit der Zentrifugalkraft übereinstimmt, die in einem mit dem Körper mitbewegten Bezugssystem existiert.
Ohne die Zentripetalkraft würde sich der Körper nach dem Trägheitsgesetz gleichförmig in Richtung des momentanen Geschwindigkeitsvektors (dem Tangentialvektor der Bahn) bewegen, wie dies z. B. bei Funken beobachtet wird, die sich von einer Schleifscheibe ablösen.
Die Bewegung auf einer vorgegebenen Bahn, z. B. bei Achterbahnen oder im Straßenverkehr, erfordert eine Zentripetalbeschleunigung (auch Radialbeschleunigung), die sich aus den momentanen Werten für den Krümmungsradius der Bahn und die Geschwindigkeit ergibt. Die dafür notwendige Zentripetalkraft ist das Produkt aus dieser Zentripetalbeschleunigung und der Masse des Körpers.
In älteren Texten ist mit dem Begriff Zentripetalkraft oft eine Kraft gemeint, mit der ein feststehendes Kraftzentrum andere Körper anzieht. Eine solche Kraft wird heute als Zentralkraft bezeichnet.
Quellen[Bearbeiten]
- Isaac Newton: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Cambridge, London 1726, neu hrsg. v. Alexandre Koyré, I. Bernard Cohen. London 1971.
