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Physik - Zentrifugalkraft

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Physik

Zentrifugalkraft

Die Zentrifugalkraft hingegen ist eine Trägheitskraft. Diese Kraft kann von einem außen stehenden Beobachter nicht wahrgenommen werden, wirkt aber ebenfalls auf den obigen Ball. 

Um die Zentrifugalkraft zu erläutern betrachten wir als nächstes ein Kinderkarussel:

Zentrifugalkraft am Beispiel eines Kinderkarussels
Zentrifugalkraft am Beispiel eines Kinderkarussels

Fast jeder saß schonmal in einem Kinderkarussel. Dreht sich das Kinderkarussel so spüren wir die Zentrifugalkraft (lat. fuga = Flucht), die uns nach außen gegen das Geländer drückt. Diese Zentrifugalkraft kann nur in beschleunigten Bezugssystemen gemessen werden. Bei einer Kreisbewegung handelt es sich um eine beschleunigte Bewegung, da sich die Richtung des Geschwindigkeitsvektors laufend ändert. Deswegen können wir bei einer Kreisbewegung die Zentrifugalkraft messen, wenn wir uns innerhalb des beschleunigten Bezugssystems befinden. Wichtig ist: Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft sind gleich groß aber entgegensetzt gerichtet. 

Merke

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Die Zentrifugalkraft ist im beschleunigten System direkt zu messen. Häufig werden solche Trägheitskräfte auch als Scheinkräfte bezeichnet, da sie im nicht beschleunigten System nicht erkennbar sind.

Grafisch sieht das ganze wie folgt aus:

Zentrifugalkraft
Zentrifugalkraft


Die Formel für die Zentrifugalkraft ist identisch mit der Formel der Zentripetalkraft:

Methode

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$F_Z = m \cdot \frac{v^2}{r}$                           Zentrifugalkraft

In der Medizin und der Chemie nutzt man die Zentrifugalkraft um Bestandteile aus Lösungen zu extrahieren. In der nächsten Abbildung siehst du eine Zentrifuge im Labormaßstab:

Zentrifuge
Zentrifuge