Kreisbewegung
Ein Körper, der mit gleichbleibender Geschwindigkeit im Kreis läuft, wird trotzdem beschleunigt — eine der am wenigsten einleuchtenden Tatsachen der Mechanik. Diese Simulation zeichnet die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektoren, während der Körper kreist, und zeigt, warum die Beschleunigung nach innen zeigt.
So benutzt du diese Simulation
- Ändern Sie Geschwindigkeit, Radius und Masse
- Blenden Sie die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektoren ein
- Durchtrennen Sie die Schnur mitten in der Bewegung und sehen Sie, was geschieht
Worauf du achten solltest
- Die Beschleunigung zeigt zum Mittelpunkt, während die Geschwindigkeit tangential bleibt
- Den Radius zu halbieren verdoppelt bei gleicher Geschwindigkeit die nötige Kraft
- Den Körper loszulassen schickt ihn entlang der Tangente davon, nicht radial nach außen
Die Physik dahinter
Bei gleichförmiger Kreisbewegung bleibt der Betrag der Geschwindigkeit konstant, doch ihre Richtung ändert sich fortwährend, sodass eine zum Mittelpunkt gerichtete Beschleunigung a = v²/r auftritt. Die sie erzeugende Kraft F = mv²/r heißt Zentripetalkraft und wird immer von etwas Realem geliefert — von einer Seilspannung, von Reibung oder von der Schwerkraft. Eine nach außen gerichtete Kraft wirkt auf den Körper nicht.