E-Phase: Bewegungen, Kräfte, Erhaltungssätze

27. Die Zentripetal- und Zentrifugalkraft

Für diese Einheit brauchen Sie

1. Das Physikbuch S.98
2. Internetzugang

Diesmal geht es um die zentralen Begriffe: Zentripetalkraft, Zentripetalbeschleunigung, Zentrifugalkraft und Zentrifugalbeschleunigung.

Schauen Sie den Film an und überlegen Sie

• Welche Fragen stellen sich hier?
• TPS: Warum können die Verkehrsteilnehmer nicht um die Kurve fahren?

A. Recherchieren Sie im Physikbuch und notieren im Heft:

• Stellen Sie eine Formel für die Zentripetalbeschleunigung oder die Zentripetalkraft auf (Buch S.98).
• In welche Richtung wirkt diese Beschleunigung oder die Kraft?
• Zeichnen Sie eine Kurve mit dem Radius 5 cm und eine Kurve mit dem Radius 15 cm. Was würde man als eine "enge Kurve" bezeichnen?
• Berechnen Sie das Beispiel auf S.98

B. Überlegen Sie und notieren im Heft:

Wenn Sie selbst rotieren (Ihr Bezugsystem sind also Sie selbst) dann sprechen Sie von der Zentrifugalkraft. Erinnern Sie sich und versuchen Sie sich diese Kraft noch mal vorzustellen.

• Wenn Sie im Auto abbiegen oder auf dem Karussel kreisen, spüren Sie diese Kraft. In welche Richtung spüren Sie ihre Wirkung, nach innen oder nach außen? In welche Richtung werden Sie tatsächlich beschleunigt?
• Wenn Sie im Auto nach vorne beschleunigen (am besten geht das mit einem Elektroauto), spüren Sie eine Kraft. In welche Richtung spüren Sie ihre Wirkung, nach vorne oder nach hinten? In welche Richtung werden Sie tatsächlich beschleunigt?
• Wenn Sie möchten, machen Sie eine Zeichung.

C. Schauen Sie den Film an, lesen Sie den Text auf LeifiPhysik und notieren Sie im Heft:

Schauen Sie sich den Film von Prof. Karlheinz Meier - Fliehkraft an und lesen Sie die Erklärung zur Zentrifugalkraft auf LeifiPhysik Zentrifugalkraft. Notieren Sie im Heft:

• Geben Sie mindestens ein Beispiel an, bei dem man von einer Fliehkraft (also von einer Zentrifugalkraft, Scheinkraft oder Trägheitskraft) spricht.
• Versuchen Sie den Unterschied zwischen der Zentripetal und der Zentrifugalkraft zu beschreiben.
• Mit welcher Formel werden die Kräfte und die entsprechenden Beschleunigungen berechnet?
• (optional) Sie haben die Neigung der rotierenden Flamme im Film des Prof. Meier gesehen. Warum neigt sich diese nach innen?