Was ist der Unterschied (Physik/Drehbewegung)?

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4 Antworten

Die Zentripetalbeschleunigung weist immer auf das Zentrum der Drehbewegung (zentripetal = zur Mitte strebend). Sie ändert nur die Richtung der Geschwindigkeit, nicht aber ihren Betrag. Damit leistet die Zentripetalbeschleunigung auch keine Arbeit.

Die Tangentialbeschleunigung wirkt entlang der Tangente am Kreis. Bei einer Drehbewegung ist das immer auch die Richtung der Geschwindigkeit. Die Tangentialbeschleunigung ändert nur den Betrag der Geschwindigkeit, nicht aber ihre Richtung.

Die Zentripetalbeschleunigung hält das Teil auf seiner Kreisbahn.
Sie wirkt also immer, solange das Ding dreht.
Sie hängt ab vom Radius (Abstand von der Drehachse), und von der Drehgeschwindigkeit.
Sie zeigt ins Drehzentrum.

Die Tangentialbeschleunigung wirkt nur dann, wenn sich die Drehgeschwindigkeit ändert.
Sie zeigt eben entlang der Tangente der Drehbewegung.
Bei konsanter Drehbewegung wirkt keine Tangentialbeschleunigung (= null).

Zentripetalbeschleunigung = Fliehkraft (Vorzeichen mal außen vor) = radial nach außen, senkrecht zur Bewegungsrichtung. Auch vorhanden, wenn sich etwas immer gleich schnell dreht.

Tangentialbeschleunigung: Änderung der Umfangsgeschwindigkeit, wenn die Drehzahl erhöht wird. Wirkt in Bewegungsrichtung.

Nuja, die Zentripetalbeschleunigung muss vorhanden sein damit ein Teilchen auf einer Kreisbahn fliegt (sie ist ausschließlich für die Richtungsänderung der Geschwindigkeit zuständig.

Tangentialbeschleunigung ist einfach nur die Beschleunigung, die ausschließlich den betrag der Geschwindigkeit ändert. Sie kann (und tut es auch) auch bei geradlinigen Bewegungen auftreten, beispielsweise die ganz normale gleichmäßig beschleunigte Bewegung auf einer Geraden ist da ein gutes Beispiel, da sich hier der Betrag von v ändert (Tangentialbeschleunigung vorhanden ist) aber sich die Richtung nicht ändert (keine Radial bzw. Zentripetalbeschleunigung vorhanden ist)

Klar machen kannst du dir das wie folgt:
Sagen wir, du hast nen Geschwindigkeitsvektor.
Den kannst zu zerlegen in (Vorzeichen evnentuell), Betrag des Vektors und einen EInheitsvektor, der die Richtung anzeigt.

Beispiel:
Vektor k= (-1,1,2)
dann ist |k|=sqr(1^2+1^2+2^2)=sqr(6)

Der Einheitsvektor dazu ergibt sich als

e=(1/|k|) * k
=1/sqr(5)   *  (-1,1,2)

Jedenfalls kannste dann k schreiben als
|k|*e

Wenn nun sagen wir v dein geschwindigkeitsvektor ist, der nicht unbedingt konstant ist (z.B. von der Zeit t abhängt).

Dann kannste den Beschleunigungsvektor finden als
Ableitung(v)=Ableitung von(|v|*e)
=Ableitung(|v|)*e + |v|*Ableitung(e)

Ist im Prinzip simple Kettenregel, da sowohl |v| als auch e (komponentenweise ) vont abhängen.

Den Teil links vom + ist dann der Tangentialbeschleunigungsvektor (der dir die Änderung des Betrags von v betrachtet)
und rechts den Zentripetalbeschleunigungsvektor (der dir die Richtungsänderung von v angibt.

Du kannst also die Beschleunigung durchaus zerlegen in en Anteil, der nur die Richtungsänderung verursacht und den teil, der lediglich den Geschwindigkeitsbetrag verändert.

Sind beide wichtig, obgleich du in den meisten Fällen ne Kreisbewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit hast, von daher tritt da nur der Teil mit der Zentripetalbeschleunigung auf. :-)

Wenn du mal ein konkretes Beipiel willst, sag Bescheid.

Wenn du nun für den leben traumatisiert bist, weil du nicht weißt, wovon ich rede, tut mir das sehr Leid.

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