Veranschaulichung der Zentrifugalkraft


Die Wirkung der Zentrifugalkraft kann man sich ganz gut veranschaulichen.
Ganz grundsätzlich ist im folgenden Bild der schräge Stoß dargestellt. Wenn ein Ball scrhäg an eine Wand prallt so wird die Richtung normal auf die Wand (vy) umgekehrt. Die Richtung quer zur Wand (vx) bleibt dagegen erhalten.
Bei der Richtungsumkehrung des Balles wird der Ball abrupt abgebremst und dann ebenso abrupt in die Gegenrichtung beschleunigt. Die durch die abrupte Beschleunigung des Balles auftretende Kraft ist die Massenträgheitskraft.
Der Ball bewirkt dabei normal auf die Wand eine Kraft (Fb), die Wand wirkt dieser Kraft entgegen (Fw). Dass hier zwei entgegengesetze Kräfte wirken kann man sich leicht vergegenwärtigen wenn man mit einer Hand gegen die andere drückt. Wenn die andere Hand nicht mit einer Kraft entgegenhält kann keine Kraft entstehen.





Wenn man nun 4 Wände in Form eines Quadrats anordnet, so sieht das wie im folgenden Bild aus. An jeder Wand erfolgt eine Richtungsänderung in Richtung des Zentrums des Quadrats. Die Kraft des Balles wirkt nach außen, die Wand hält mit entsprechender Kraft dagegen.
In ganz analoger Weise kann man sich das auch mit einem Vieleck vorstellen. Um so mehr Ecken das Vieleck hat umso mehr nähert es sich an einem Kreis an. Bei einem Kreis ist dieser Vorgang dann kontinuierlich.



Wenn man nun einen Kreis betrachtet, wie im folgenden Bild, so kann man sich eine zylindrische Wand vorstellen an der der Ball abrollt oder auch einfach eine drehende Scheibe auf der sich der Ball befindet.
Wenn man nun einem Abschnitt von 90 Grad betrachtet (oben im Bild) so erfolgt in Summe genau die gleiche Richtungsänderung wie beim Viereck oben. Die aufsummierte Richtungsänderung wirkt wieder in Richtung des Zentrums des Kreises. Dementsprechend wirkt auch die aufsummierte Beschleunigung in diese Richtung und diese Richtung entspricht daher auch der aufsummierten Kraftrichtung. Der Ball wirkt mit einer Kraft nach außen auf die zylindrische Wand, die Wand wirkt entgegen.

Wenn man einen kleineren Abschnitt betrachtet (unten im Bild) so ist das Ergebnis im Prinzip das gleiche. Die aufsummierte Richtungsänderung und damit die aufsummierte Beschleunigung und Kraftrichtung zeigt zum Zentrum. Diesen Abschnitt kann man nun beliebig klein machen, man hat immer eine Kraftrichtung zum Zentrum. Die Kraftwirkung bei einem Kreis durch die Zentrifugalkraft geht also immer in Richtung des Zentrum des Kreises. Die Kraft des Balles wirkt nach außen, man spricht von der Zentrifugalkraft, die zylindrische Wand wirkt dem entgegen man spricht von der Zentripetalkraft.





Es ist, wie gesagt, natürlich völlig gleichgültig ob nun dieser Ball von einer sich mitdrehenden Scheibe gehalten wird oder ob er auf einer zylindrischen Wand abrollt.
Nach derzeitiger Lehrmeinung wirkt auf die mitdrehende Scheibe diese Zentrifugalkraft, auf eine zylindrische Wand aber nicht da diese Wand nicht Teil des beschleunigten Systems ist. Das ist ein offensichtlicher Schwachsinn, denn es gibt keinen Grund warum die Kraftwirkung auf eine Wand anders sein sollte als auf die rotierende Scheibe.
Der Grund für diesen hochgradigen Unsinn liegt letztendlich darin dass man die grundlegende Mechanik mit der Allgemeinen Relativitätstheorie kompatibel zu machen versucht. Ein Unterfangen das von Anfang an zum Scheitern verurteilt ist.
 

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15. 4. 2018

Robert Markweger     rmw@markweger.at

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