Centripetal Acceleration (theorievraag)

[Djastin]

Stel je voor dat je in een vacuumruimte een circulair pad volgt. We kunnen dan berekenen hoe lang het object erover doet om dat rondje te doen met een constante snelheid. In dit geval ontstaat er ook een versnelling omdat de richting continu verandert tijdens de rit.

Nu weten we ook dat radius omgekeerd evenredig is met de versnelling. Dus een kleinere radius creert voor het object een grotere versnelling en een grotere radius creert voor het object een kleinere versnelling. De tweede wet van Newton leg uit dat als er een nettokracht werkt op een object met een massa, dat er een versnelling ontstaat. 
 
Als we het hebben over nettokracht dan noemen we dat in dit voorbeeld centripetal force omdat het om een circulair pad gaat. Als de rit in een vacuumruimte zich afspeelt, dan ontstaat er sowieso een versnelling omdat de richting continu verandert terwijl de omvang hetzelfde blijft, maar dit is ook een vorm van versnelling. En een versnelling ontstaat wanneer de omvang toeneemt of de richting toenoeemt in waarde of allebei tegelijk. Dit is toch niet consistent met de tweede wet van Newton? Die beweert dat er een nettokracht vereist is om een object te versnellen, maar er is geen nettokracht omdat we in een vacuumruimte zitten maar wel een versnelling door de continue verandering van richting.
 
Alvast bedankt voor het meedenken !
 
 

[Jan van de Velde]

..//..  maar er is geen nettokracht omdat we in een vacuumruimte zitten ..//

Hier moet wel haast iets scheef zitten in je gedachten. 
een vacuüm of niet heeft niets te maken met het al of niet bestaan van een nettokracht.
Wat bedoel je met die bewering? Heb je een voorbeeld, geen vacuüm wel nettokracht, wel vacuüm geen nettokracht? 

[Xilvo]

In de derde alinea raak ik de draad kwijt.
 
Wat bedoel je met een vacuümruimte? Een leeggepompt vat? De interstellaire ruimte?
 
Welke 'omvang' verandert of blijft hetzelfde? Wat zorgt ervoor dat je een circulair pad volgt?

[Djastin]

Ja precies. Ik probeer eigenlijk een situatie te schetsen waar geen nettokracht aanwezig is. Net zoals de eerste wet van Newton doet met wat er gebeurt als er geen nettokracht werkt op een object. Dus een ruimte waar geen nettokracht aanwezig is zoals luchtweerstand of wrijving. 

[Xilvo]

Dan volg je een rechte lijn, beter gezegd een geodeet.

[Djastin]

Geweldig, ja inderdaad, stom zeg dat ik daar niet op kwam. Nu snap ik de theorie. Enorm bedankt!

[Jan van de Velde]

 Dus een ruimte waar geen nettokracht aanwezig is zoals luchtweerstand of wrijving. 

Je definitie van nettokracht klopt niet. Een nettokracht is geen luchtweerstand of wat ook. 
 
Een nettokracht is geen werkelijke kracht. Een nettokracht is alleen het rekenresultaat, het optelsommetje,  van alle werkelijke krachten die op een voorwerp werken.
Fnetto = F1 + F2 + F3 + .........
 
Voor een satelliet in de ruimte in een baan rond de Aarde is er idealiter alleen zwaartekracht. 
De optelsom van alle krachten is dus rap gemaakt, er is maar één term in dat sommetje:
nettokracht = zwaartekracht
 
Centripetale kracht is ook al zo'n onwerkelijke kracht. Voor onze satelliet fungeert weer diezelfde zwaartekracht als centripetale kracht, voor een steen die aan een touwtje in het rond zwiert is dat de spankracht van het touwtje, voor een elektron dat in een magneetveld rondcirkelt is dat de lorentzkracht. 

[Djastin]

idd, dat is waar. Sorry dat heb ik verkeerd verwoord maar het is een optelsom. Daarom wordt er ook in formules de sigma-notatie voor nettokracht gebruikt.
 
Maar thanks voor je reactie!

[Djastin]

In het boek "Principles of Physics" leggen ze ook uit dat ze met centripetal force eigenlijk gewoon nettokracht bedoelen alleen in deze situatie met circular paths noemen ze dat dan centripetal force.