Die Kreisbewegung = Rotation

Damit ein Körper auf einer Kreisbahn gehalten wird, ist eine Kraft notwendig, die Zentripetalkraft.

Bei der Bewegung des Mondes um die Erde oder der Erde um die Sonne ist diese Zentripetalkraft die Schwerkraft (Gravitation).

Bei der Bewegung eines Elektrons um einen Atomkern ist diese Zentripetalkraft die elektrische Kraft zwischen den Teilchen.

Bei der Kurvenfahrt eines Autos ist diese Zentripetalkraft die Reibung.

Zentripetalkraft Zp

Die Zentripetalkraft hängt von Geschwindigkeit v, Masse m und Radius r ab.

 

Doppelte Masse, doppelte Kraft – doppelter Radius, halbe Kraft – doppelte Geschwindigkeit, vierfache Kraft

 

Zentrifugalkraft = Fliehkraft

Die Fliehkraft ist eine scheinbare Kraft.

Ursache für ihr Auftreten ist die Trägheit. 


 

Rotation im Alltag

Erdabplattung

Durch die Zentrifugalkraft hat die Erde keine perfekte Kugelform sondern die eines Ellipsoid. Diese Form wird auch als Geoid bezeichnet.

Piroutte

Je enger man die Hände am Körper anlegt, desto schneller wird eine Drehbewegung um die eigene Achse.

Dies nutzt man z. B. auch beim Salto, wo ein Anziehen der Beine zu einer schnelleren Drehung führt.

Zentrifuge

Da die Fliehkraft/Zentripetalkraft von der Masse abhängig ist, kann man durch Drehung Teilchen mit verschiedenen Massen trennen. Dies geschieht z. B. in einem Butterfass, einer Uranzentrifuge, etc.