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Zentripetalkraft

In der Simulation sind die Bahngeschwindigkeit (blauer Pfeil) und die Zentripetalkraft (roter Pfeil) eines Körper dargestellt, der eine gleichförmige Kreisbewegung durchführt.

Aufgabe 1: Untersucht, wie die Zentripetalkraft von Masse, Bahnradius und Bahngeschwindigkeit des Körpers abhängt. Besprecht euch kurz, wie hier vorzugehen ist (Hilfe findest du ganz unten). Wähle geeignete Parameter für Bahnradius, Bahngeschwindigkeit und Masse mit Hilfe der Schiebregler.

In der Simulation zu Aufgabe 1 konntet ihr beobachten, dass die Zentripetalkraft immer in Richtung Kreismittelpunkt zeigt. Daher kommt auch die Bezeichnung Zentripetalkraft ("zur Mitte ausübende Kraft").

Aufgabe 2: Untersucht, die Konstruktionsschritte für die Zentripetalbeschleunigung und beantwortet die folgenden Fragen mündlich. Wieso genügt es für die Richtung der Zentripetalkraft bereits, die Geschwindigkeitsänderung bzw. die Beschleunigung zu beachten? Wieso bleibt die Zentripetalbeschleunigung konstant, obwohl die Geschwindigkeitsänderung beim Ziehen des Reglers immer kleiner wird?

Hilfe

Untersuchung:
Wir nehmen an die physikalische Größe A hängt von mehreren physikalischen Größen B, C und D ab. Um gezielt eine Abhängigkeit der Größe A von B zu untersuchen, variiert man B über einen möglichst großen Wertebereich und hält dabei die Größen C und D konstant. Auswertung: Für abhängige physikalischen Größen A und B gilt häufig: A proportional zu B oder zu B²  Stichwort: Quotientengleichheit A antiproportional zu B oder zu B² Stichwort: Produktgleichheit Durch geeignete Pfeile lässt sich die Abhängigkeit in einer Wertetabelle überprüfen.