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Wie sich die Angelegenheit tatsächlich verhält, kann man in der verlinkten Animation
http://www.leifiphysik.de/web_ph07_g8/grundwissen/08traegheitssatz/traegheitssatz.htm klar sehen. Die Kiste behält wegen fehlender Befestigung am Fahrzeug ihre Richtung und Geschwindigkeit bei und fliegt in der Kurve vom Auto. Damit das nicht geschieht, muss eine geeignete Befestigung die Kiste am Auto fixieren - diese Befestigung liefert die nötige Zentripetalkraft, welche die Kiste in dieselbe Kurve zwingt, die das Auto fährt.
Die Kiste könnte auch nur an einer einzigen Schnur hängen, die in diesem Fall die Aufgabe der Zentripetalkraft übernähme ("Schnurkraft"), und auch da würde die Kiste nicht davonfliegen und dieselbe Kurve wie das Auto zurücklegen. Man erkennt eindeutig, dass die Bewegungsrichtung der Kiste nur von
zwei Faktoren abhängt, von der Trägheit der Kiste und der Stärke der Schnur (=Zentripetalkraft!). Eine zusätzliche Kraft, etwa eine "Zentrifugalkraft" ist nicht nötig!
Im Bezugssystem des Autos würden die Insassen kraft ihrer Trägheit subjektiv gegen die rechte Wand gedrückt, obwohl es objektiv die Wand ist, welche die inertiale Bewegung der Insassen durchkreuzt. Die Wand liefert hier die Zentripetalkraft, die Insassen bezeichnen den verspürten Druck aber als Folge einer Zentrifugalkraft, und da sie eigentlich real gar nicht vorhanden ist, definieren sie diese als "Scheinkraft" ("Trägheitskraft"), eben eine Folge ihrer Trägheit , die mit der gekrümmten Bahn der Wand in Konflikt gerät.
In beiden Bezugssystemen entsteht die Spannung der Schnur oder der Druck an die Wand aus den gleichen Gründen. Die einzige gegen die Trägheit gerichtete Kraft ist immer nur die Zentripetalkraft (Schnur, Wand, Haftreibung etc.). Im Falle eines Satellitenorbits ist dies die Gravitation, welche quasi eine "Schnur" ersetzt.
Im Bezugssystem des Autos berechnet sich die Ursache für die Spannung der Schnur oder den Druck an die Wand mit derselben Formel wie für die Zentripetalkraft, man bezeichnet hier den Effekt aber als Folge der Zentrifugalkraft, die folglich denselben Betrag hat wie jener, der sich aus der Zentripetalkraft errechnet. Das führt zu dem Missverständnis, dass diese Schein- bzw. Trägheitskraft in gleicher Größe der Zentripetalkraft entgegen gerichtet sei und hier Newtons Prinzip actio-reactio vorläge. Und führt weiter zu der falschen Auffassung, es gäbe ein Gleichgewicht zwischen Zentripetal- und Zentrifugalkraft, und letztere wäre daran schuld, dass Kisten nicht vom Auto flögen oder Satelliten auf ihrer Kreisbahn blieben. Aber es ist die Schnur (!) oder die Wand (!) oder die Gravitation (!), die das bewirkt und keinesfalls eine ominöse Kraft, welche ein Gleichgewicht zur Schnur, Wand oder Gravitation bilden würde. In einer Kreisbahn stellt sich lediglich ein bestimmtes Verhältnis der Zentripetalkraft zur Trägheit ein - und das ist alles!
Dazu ein Zitat aus
http://www.systemdesign.ch/index.php/Zentrifugalkraft :
Die Zentrifugalkraft wird oft als Gegenspielerin zur Zentripetalkraft gehandelt,
was natürlich blanker Unsinn ist: die Zentrifugalkraft ist eine statische, gravitationsähnliche Kraft
im rotierenden Bezugssystem; der Begriff Zentripetalkraft ist veraltet, überflüssig (Kräfte sollten nach der Einwirkung und nicht nach der Problemstellung benannt werden) und irreführend (
die Wörter Zentripetal und Zentrifugal passen halt so schön zusammen wie Fix und Foxi).und aus
http://www.systemdesign.ch/index.php/Zentripetalkraft :
Irreführend: Schüler und Studierende assozieren den Begriff Zentripetalkraft gern mit der auf rotierenden Bezugssystemen einzuführenden Grösse Zentrifugalkraft. Dieser geistige Kurzschluss führt dann zu einer ganzen Reihe von
Fehlaussagen wie
Zentripetal- und Zentrifugalkraft halten den Körper im Gleichgewicht (obwohl dieser normal- oder zentralbeschleunigt ist)
Zentripetal- und Zentrifugalkraft bilden ein Wechselwirkungspaar im Sinne des dritten Newtonschen Axioms (
was natürlich völliger Unsinn ist)(Zitatende)
Diese Fix- und Foxi-Physik findet sich leider in 99 % der Lehr- und Schulbücher. Alle Welt glaubt, ein Satellit bliebe dehalb auf seiner Kreisbahn, weil die Zentrifugalkraft mit der Gravitation im Gleichgewicht sei. Und diese gleiche falsche Fix- und Foxi-Physik wird hier in diesem Forum von einigen Teilnehmern hartnäckigst vertreten. Aber es ist dennoch falsch. Die Zentrifugalkraft ist keine Reaktionskraft zur Zentripetalkraft und steht auch nicht mit dieser im Gleichgewicht, denn sie existiert real nicht. Und Objekte auf Kreisbahnen sind auch nicht kräftefrei, sondern
zentralbeschleunigt.Völlig widersinnig ist die Ansicht, die Relativisten würden die Zentrifugalkraft abschaffen, weil sie die ART widerlegen würde. In der ART ist die Zentrifugalkraft ebenso eine Trägheitskraft wie bei Newton, die ART schafft sie nicht ab, sondern erweitert sogar den Begriff Trägheitskraft auch auf die Gravitation (Gewichtskraft) selbst und setzt die beiden Kräfte einander gleich (Äquivalenzprinzip). Das Zentrifugalfeld ist in der ART praktisch äquivalent zum Gravitationsfeld. Die Gewichtskraft und die Zentrifugalkraft bzw. Trägheitskräfte schlechthin sind messtechnisch nicht voneinander zu unterscheiden, und genau das war ja der Anstoß für die Entwicklung der ART. Relativisten sind also wohl kaum daran interessiert, Trägheitskräfte abzuschaffen, abgesehen davon, dass in unserem Erfahrungsbereich ohnehin Newton als Grenzfall der ART gültig bleibt. Wieso sollten Relativisten die Zentrifugalkraft als reale Kraft abschaffen wollen? Sie ist nie real gewesen!
Grüße
Harald Maurer