Zentrifugalkraft

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Donnerstag, 28. Dezember 2017 um 18:51 Uhr

Mit der Zentrifugalkraft befassen wir uns diesem Artikel. Dabei erklären wir, was man unter der Zentrifugalkraft versteht und liefern euch Formeln und Beispiele zu deren Berechnung. Dieser Artikel gehört zum Bereich Physik / Mechanik.

Schleudert man eine Masse mit gleicher Geschwindigkeit im Kreis, so wirkt auf diese eine stets zum Kreismittelpunkt gerichtete Kraft. Diese Kraft wird als Radialkraft oder auch als Zentripetalkraft bezeichnet. Die Zentrifugalkraft hingegen ist eine Trägheitskraft, die ein Beobachter wahrnimmt, der sich in einem rotierenden Bezugssystem befindet. Sprich der Beobachter würde in unserem Fall auf der Masse sitzen, die sich im Kreis bewegt. In einem solchen Bezugssystem wirkt auf alle beobachteten Objekte, auch auf den Beobachter selbst, eine Zentrifugalkraft. Die Zentripetalkraft und die Zentrifugalkraft sind gleich groß, die Formeln zur betragsmäßigen Berechnung der Kräfte sind somit gleich.

Zentrifugalkraft

Zentrifugalkraft berechnen ( Formel )

Es gibt zahlreiche Formeln um die Zentrifugalkraft zu berechnen. Diese möchten wir euch nun samt Beispielen vorstellen. Hinweis: In die Formeln müssen die Angaben in den richtigen Einheiten eingesetzt werden.

Zentrifugalkraft Formel 1:

Zentrifugalkraft Formel 1

Dabei ist:

  • "F" die Zentrifugalkraft in Newton [ N ]
  • "m" die Masse in Kilogramm [ kg ]
  • "v" ist die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde [ m/s ]
  • "r" ist der Radius der Kreisbahn in Meter [ m ]

Beispiel:

Wir schleudern eine Masse von 5kg mit einer Geschwindigkeit von 20m/s auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 0,80 Meter. Wie groß ist die wirkende Kraft?

Zentrifugalkraft Beispiel 1


Radialkraft Formel 2:

Zentrifugalkraft Formel 2

Dabei ist:

  • "F" die Zentrifugalkraft in Newton [ N ]
  • "m" die Masse in Kilogramm [ kg ]
  • "a" ist die Beschleunigung in Meter pro Sekunde-Quadrat [ m/s2 ]

Beispiel:

Wir schleudern eine Masse von 3kg mit einer Beschleunigung von 4m/s2. Wie groß ist die Zentrifugalkraft?

Zentrifugalkraft Beispiel 2


Weitere Formeln:

Zentrifugalkraft Formel 3

Dabei ist:

  • "F" die Zentrifugalkraft in Newton [ N ]
  • "m" die Masse in Kilogramm [ kg ]
  • "r" ist der Radius der Kreisbahn in Meter [ m ]
  • "ω" ist die Kreisfrequenz in Eins durch Sekunde [ 1/s ]
  • "f" ist die Frequenz in Eins durch Sekunde [ 1/s ]
  • "π" ist die Kreiszahl; π = 3,14159...
  • "T" ist die Umlaufzeit in Sekunden [ s ]

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