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Hier können Sie kostenlos die Zentripetalbeschleunigung berechnen lassen. Geben Sie dazu unten einfach nur den Radius sowie die Winkelgeschwindigkeit ein.

Zentripetalbeschleunigung

Die Zentripetalkraft wird auch Radialkraft genannt und ist die Komponente der äußeren Kraft zum Mittelpunkt des Krümmungskreises, die auf einen Körper wirken muss, damit sich dieser auf einer gekrümmten Bahn im Inertialsystem bewegen kann. Ohne diese Kraft würde sich der Körper nach dem Gesetz der Trägheit gleichförmig in Richtung des momentanen Geschwindigkeitsvektors, also dem Tangentialvektor der Bahn fort bewegen. Zum Beispiel bei Funken kann man dies beobachten, wenn sie sich von einer Schleifscheibe ablösen. Die Bewegung auf einer vorbestimmten Bahn, beispielsweise bei einer bei Achterbahn, braucht eine Zentripetalbeschleunigung die auch Radialbeschleunigung genannt wird, und von der aus die Zentripetalkraft durch Multiplikation mit der Masse errechnet werden kann.

Die Zentripetalkraft steht im Inertialsystem senkrecht auf dem Geschwindigkeitsvektor und unterscheidet sich damit von der Zentrifugalkraft, die man nur berücksichtigt, wenn die Bewegung in einem beschleunigten Bezugssystem definiert wird. Eine Zentralkraft ist immer auf den gleichen Punkt gerichtet. Die Zentripetalkraft ist zum Mittelpunkt des aktuellen Krümmungskreises gerichtet.
Ist die Kreisbewegung rein, dann ist die Zentripetalkraft auch eine Zentralkraft. In der Regel bedeutet das zum Beispiel bei einer Planetenbahn, die elliptisch ist, das die auf den einen Punkt in der Mitte,auch Brennpunkt genannt, gerichtete Zentralkraft in die Zentripetalkraft umsteigt, welche zum Krümmungszentrum an diesem Ort gerichtet ist, und sie zerfällt in eine Tangentialkomponente. Die Tangentialkomponente steigert beziehungsweise verringert die Geschwindigkeit des Planeten und bewirkt, dass er sich in der Nähe der Sonne schneller fort bewegt als wenn er von der Sonne entfernt ist.

Beispiele:

Wenn ein Auto in eine Kurve fährt, geschieht dies nur weil eine zur Innenseite der Kurve gerichtete Zentripetalkraft wirkt und das Auto beschleunigt. Aus der Summe der Seitenkräfte, die zwischen Reifen und Fahrbahn entstehen ergibt sich die kraft und wirkt auf das Fahrzeug ein. Ist diese Kraft nicht vorhanden, zum Beispiel wenn Glatteis herrscht, dann bewegt sich das Auto in einer geraden Linie weiter und wird aus der Kurve getragen. Der Fahrzeuglenker im Sitz, der auf ihn eine Zentripetalfugkraft ausübt, bewegt sich auf der gleichen Kreisbahn wie das Auto.

Die Erde nähert sich auf einer Kreisbahn um die Sonne an und die daraufhin folgende Kreisbewegung verursacht eine ausgeübte Gravitationskraft von der Sonne zur Erde. Sie fungiert dabei als Zentripetalkraft. Man kann sagen die Erdbahn ist wie die Bahnen von jedem einzelnen Planeten keine Kreisbahn, sondern eine Ellipsenbahn. Die Gravitation ist die Zentralkraft die auf die Sonne deutet, und sich in einem der Ellipsenbrennpunkte niederschlägt.

Diese Zentralkraft hat leichte Differenzen mit der Zentripetalkraft, welche zum Mittelpunkt der lokalen Bahnkrümmung zeigt. Die Abweichung zwischen Zentralkraft und Zentripetalkraft ist eine Tangentialkomponente, die veranlasst dass der Planet sich in nähe der Sonne also im Perihel rascher bewegt als wenn sie von der Sonne entfernt ist.

Elektronen die sich senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld bewegen, werden durch die Lorentzkraft senkrecht zur Richtung der Bewegung und des Magnetfelds in eine Kreisbahn umgelenkt. Das bedeutet die Lorentzkraft ist die Zentripetalkraft.
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