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8 Unterschied zwischen Zentripetal- und Zentrifugalkraft mit Beispielen

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Was ist Zentripetalkraft?

Gemäß Newtons erstem Bewegungsgesetz bewegt sich ein sich bewegender Körper entlang einer geraden Bahn mit konstanter Geschwindigkeit (dh hat eine konstante Geschwindigkeit), es sei denn, eine äußere Kraft wirkt auf ihn ein. Damit eine Kreisbewegung zustande kommt, muss eine konstante Kraft auf einen Körper wirken, die ihn in Richtung der Mitte der Kreisbahn drückt. Diese Kraft ist die Zentripetalkraft. Somit kann die Zentripetalkraft einfach als eine Kraft beschrieben werden, die bewirkt, dass sich ein Objekt in einer Kreisbewegung bewegt.

Die Größe F der Zentripetalkraft ist gleich der Masse m des Körpers mal seiner Geschwindigkeit zum Quadrat v ² dividiert durch den Radius r seiner Bahn: F = mv ² / r.

Beispiele für Zentripetalkraft

Der Mond oder ein künstlicher Satellit, der die Erde umkreist
Wenn ein Gegenstand an einem Seil herumgeschwungen wird, ist die Zentripetalkraft die Spannung im Seil.
Planeten, die um die Sonne kreisen
Eine von einer Achterbahn befahrene Schleife ist ein weiteres Beispiel für Zentripetalkraft.
Zentripetal ist die Kraft, die verhindert, dass der Mond aus der Erdumlaufbahn schwebt.

Was ist Zentrifugalkraft?

Zentrifugalkraft ist eine Kraft, die versucht, einen Körper von der Kreisbewegung wegzudrücken. Zentrifugal ergibt sich aus Trägheit, der Tendenz eines Objekts, jeder Änderung seines Bewegungszustands oder Ruhezustands zu widerstehen, obwohl es nicht existiert, wenn ein System relativ zu einem Trägheitsbezugssystem beschrieben wird.

Die Zentripetalkraft ist immer senkrecht zur Verschiebungsrichtung des Objekts gerichtet. Unter Verwendung des zweiten Newtonschen Bewegungsgesetzes wird festgestellt, dass die Zentripetalkraft eines Objekts, das sich auf einer Kreisbahn bewegt, immer in Richtung des Kreismittelpunkts wirkt. Oft wird es als „scheinbare Kraft“ bezeichnet, hauptsächlich weil es sich wie eine Kraft anfühlt.

Die Formel für die Zentripetalkraft ist das Produkt aus Masse (in kg) und Tangentialgeschwindigkeit (in Metern pro Sekunde) im Quadrat, dividiert durch den Radius (in Metern). Das bedeutet, dass bei Verdoppelung der Tangentialgeschwindigkeit die Zentripetalkraft vervierfacht wird. Mathematisch wird es geschrieben als: Fc=mv ² /r. Wobei F die Zentripetalkraft ist, m die Masse des Objekts ist, v die Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit des Objekts ist und r der Radius ist.

Beispiele für Zentrifugalkraft

Der Schlamm fliegt von einem durchdrehenden Reifen
Kinder werden auf einem Karussell hinausgeschoben. Die Kraft, die die Kinder spüren, ist die Zentrifugalkraft, die sie nach außen drückt.
Ein Auto, das beim Abbiegen von der Oberfläche rutscht.

Unterschied zwischen Zentripetal- und Zentrifugalkraft in tabellarischer Form

GRUNDLAGE DES VERGLEICHS	ZENTRIPETALKRAFT	ZENTRIFUGALKRAFT
Beschreibung	Zentripetalkraft bezeichnet eine Kraft, die einen Körper in eine Kreisbewegung versetzt.	Zentrifugalkraft ist eine Kraft, die versucht, einen Körper von der Kreisbewegung wegzudrücken.
Entdeckung	Die Zentripetalkraft wurde erstmals 1684 von Isaac Newton beschrieben.	Die Zentrifugalkraft wurde erstmals 1659 von Christiaan Hygens beschrieben.
Natur	Er ist zu jedem Zeitpunkt radial auf das Zentrum der Kreisbahn gerichtet.	Er ist zu jedem Zeitpunkt radial vom Mittelpunkt der Kreisbahn weg gerichtet.
Aktion	Es ist eine reale Kraft, die durch Gravitation oder elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Materie entsteht.	Es ist eine Pseudokraft, da es sich um die Wirkung der Beschleunigung des Bezugssystems des rotierenden Teilchens handelt.
Ursachen	Zentripetalkraft kann durch Faktoren wie Spannung, Schwerkraft, elektrostatische Kraft usw. verursacht werden.	Die Trägheit eines Körpers verursacht die Zentripetalkraft.
Beispiele	Planeten, die sich um die Sonne drehen, oder ein Satellit, der einen Planeten umkreist.	Schlamm, der von einem Reifen fliegt, oder ein Auto, das beim Abbiegen von der Oberfläche rutscht.
Wirkung	Die Zentripetalkraft versetzt uns in eine Kreisbewegung.	Die Zentrifugalkraft bringt uns dazu, aus einer Kurve oder aus einer Kreisbewegung herauszukommen.
Formel	Fc = mv ² /r	Fc = mv ² /r

Was Sie über Zentripetal- und Zentrifugalkraft wissen müssen

Die Zentrifugalkraft wurde 1659 von Christiaan Hygens definiert , und Isaac Newton definierte die Zentripetalkraft 25 Jahre später im Jahr 1684.
Bewegt sich ein Objekt auf einer Kreisbahn und erfährt es eine nach außen gerichtete Kraft, so wird diese Kraft als Zentrifugalkraft bezeichnet.
Bewegt sich das Objekt mit gleichförmiger Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn, so wird die auf das Objekt wirkende Kraft als Zentripetalkraft bezeichnet.
Die Zentripetalkraft auf ein Objekt hängt von der Tangentialgeschwindigkeit eines Objekts, seiner Masse und dem Radius seiner Kreisbahn ab.
Im Allgemeinen wird die Zentrifugalkraft als eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion zur Zentripetalkraft angesehen.
Die Zentrifugalkraft wirkt entlang des Radius des Kreises vom Mittelpunkt zum Objekt hin. Bei Zentripetal ist es umgekehrt, es findet auch entlang des Kreisradius statt, aber vom Objekt nach innen in Richtung Zentrum.
Die Zentrifugalkraft ist eher eine scheinbare Kraft und keine echte Kraft, obwohl sie direkt mit der Zentripetalkraft zusammenhängt, die eine echte Kraft ist.
Zentrifugalkraft resultiert aus Trägheit, der Tendenz eines Objekts, sich jeder Änderung seines Bewegungszustands oder seines Ruhezustands zu widersetzen.
Die Formel für Zentrifugal- und Zentripetalkraft ist dieselbe: F = mac = mv ² /r. ac ist die Zentripetalbeschleunigung; m ist die Masse des Objekts, das sich mit der Geschwindigkeit (v) entlang einer Bahn mit dem Krümmungsradius (r) bewegt.

Fazit

Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft, Aktions-Reaktionskraftpaar im Zusammenhang mit Kreisbewegung. Die Zentripetalkraft, die Aktion, wird durch eine Reaktionskraft, die Zentrifugalkraft, ausgeglichen. Die beiden Kräfte sind gleich groß und entgegengesetzt gerichtet. Die Zentrifugalkraft wirkt nicht auf den sich bewegenden Körper; Die einzige Kraft, die auf den sich bewegenden Körper wirkt, ist die Zentripetalkraft. Die Zentrifugalkraft wirkt auf die Quelle der Zentripetalkraft, um sie radial von der Mitte des Pfads zu verschieben.

Die Größe F der Zentripetalkraft ist gleich der Masse m des Körpers mal seiner Geschwindigkeit zum Quadrat v ² dividiert durch den Radius r seiner Bahn: F = mv ² / r.

Fälschlicherweise wird oft angenommen, dass die Zentrifugalkraft einen Körper beim Loslassen aus seiner Kreisbahn herausfliegen lässt; Vielmehr ist es die Entfernung der Zentripetalkraft, die es dem Körper ermöglicht, sich in einer geraden Linie zu bewegen, wie es das erste Newtonsche Gesetz erfordert (ein sich bewegender Körper bewegt sich auf einem geraden Weg mit konstanter Geschwindigkeit (dh hat eine konstante Geschwindigkeit), wenn nicht auf ihn eingewirkt wird durch eine äußere Kraft).

osky