Centripetale en centrifugale krachten

[Morzon]

Hoe wil je dit zonder inertiaalstelsel uitleggen Jan?

Ik denk dat laatste twee posts van mij je vraag beantwoorden, maar misschien kan iemand anders het wat beter verwoorden.

Jona, als je in de bus staat en de bus gaat de bocht in dan lijkt er een kracht op je te werken die centrifugaal gericht is, maar eigenlijk komt dat door dat je lichaam de neiging heeft om een rechte lijn te volgen. (eerste wet van newton: een lichaam waarop geen nettokracht werkt verkeert in rust of beschrijft een eenparig rechtlijnig beweging) En deze kracht wordt bijvoorbeeld de centrifugalekracht genoemd en bestaat dus eigenlijk niet echt)

[Jan van de Velde]

Mijn cursus zegt dat het samenspel van beide krachten een cirkelbeweging veroorzaken. De rol van de centripetale kracht kan ik hier inderdaad in terugvinden (de zwaartekracht), maar niet de rol van de centrifugale kracht. En toch zou deze moeten aanwezig zijn, omdat deze krachten namelijk tegelijkertijd voorkomen?

Je cursus jokt, of je begrijpt hem niet goed (c.q. je cursus is onduidelijk).

Stel een bal vliegt langs in de ruimte (geen zwaartekracht). Dat ding gaat gewoon ongestoord rechtdoor. Nou wil ik hem van richting laten veranderen. Ik oefen er even een kracht op uit: de bal maakt een klein bochtje, en gaat daarna weer in zijn nieuwe richting rechtdoor. Nou kan ik ook stééds bezig blijven met er een kracht op uit te oefenen. Elke microseconde maakt de bal dan een minuscuul bochtje, en al die bochtjes van vele microseconden achter elkaar leiden uiteindelijk tot een cirkel (we nemen even aan dat mijn kracht constant is van grootte, en dat ik die kracht steeds loodrecht op de (nieuwe) bewegingsrichting van de bal kan zetten. De handigste manier daarvoor is de bal aan een touwtje te haken zodra de bal naast me is, en vervolgens aan dat touw te blijven trekken. Er is maar één kracht, de mijne, en waar de bal ook is, die kracht is naar mij toe gericht. Ik lever de centripetaalkracht. Die zorgt voor een constante verandering van richting, steeds loodrecht op de bewegingsrichting van de bal, waardoor die bal ook constant van richting verandert. Hij beschrijft een cirkel.

Wat zou er gebeuren als er een centrifugaalkracht was, even groot als- , maar in richting tegengesteld aan-, mijn centripetaalkracht? Dan zou de nettokracht op de bal 0 N zijn, en zou de bal dus gewoon rechtdoor gaan... .

Of, gesteld dat de bal desondanks een cirkel zou beschrijven en ik liet ineens het touw los? Dan zou de centrifugaalkracht de bal loodrecht bij me vandaan trekken en zou de bal een bocht van me af moeten gaan beschrijven.. ....

Hoe wil je dit zonder inertiaalstelsel uitleggen Jan?

door het woord niet te gebruiken en gewoon uit te gaan van Jona's belevingswereld, die voor Jona444 toevallig al zijn inertiaalstelsel is. Houwen zo, en verder even vergeten.

[aadkr]

[attachment=356:scan0006.jpg]

[aadkr]

Jona444, de centripetale kracht op het kogeltje zal door een andere massa geleverd moeten worden. In het geval van het kogeltje is dat het touw. Het touw oefent een centripetale kracht op het kogeltje uit, ( contactkracht) , en dan zal volgens de derde wet van Newton het kogeltje een evengrote kracht op het touw uitoefenen. ( contactkracht).

Deze laatste kracht staat van het middelpunt van de cirkelbeweging afgericht, en mag je voor mijn part een centrifugale kracht noemen, maar deze werkt niet op het kogeltje ,maar op het touw.

In het geval van de maan, die rond de aarde draait, is het de zwaartekracht van de aarde die de centripetale kracht op de maan levert. ( krachtwerking op afstand). Dan zal de maan op zijn beurt weer een evengrote zwaartekracht op de aarde uitoefenen, die naar het middelpunt van de maan gericht staat. Je zou deze laatste kracht weer een centrifugaalkracht kunnen noemen. Maar deze centrifugaalkracht werkt op het middelpunt van de aarde en dus niet op de maan.

[aadkr]

jona444, ik zal nog even het geval van de emmer met water uitleggen.

Als je een emmer met water rondslingert, en je kijkt alleen naar het water, dan maakt het water een eenparige cirkelbeweging. ( de zwaartekracht vergeten we even).

Er moet dus op het water een centripetale kracht werken ,die naar het middelpunt van de cirkelbeweging gericht is.

Deze kracht wordt geleverd door de emmer ( contactkracht ) en drukkracht .( dit in tegenstelling tot de trekkracht op het stalen kogeltje). Als de emmer een centripetale kracht ( contactkracht) op het water uitoefend, dan zal het water een centrifugaalkracht(contactkracht) op de emmer uitoefenen. ( ook een drukkracht).

Als je met een auto door de bocht gaat, en er liggen losse dingen in de auto , dan zullen die naar de zijkant van de auto bewegen. Stel je een treinwagon voor die rechtuit rijdt en op de bodem van de wagon ligt een ijsklomp. We nemen aan dat er geen wrijving is tussen de bodem en de ijsklomp. Als de wagon een bocht naar rechts maakt, dan wil de ijsklomp rechtdoor, en zal dus tegen de linkerwand van de wagon glijden. De snelheidsvector van de ijsklomp blijft constant. Dus ook de richting ( en de grootte ).

[Jona444]

Graag wil ik iedereen bedanken die tjid en moeite in mijn vraag heeft geplaatst. Nu heb ik wel beter inzicht tussen deze twee krachten, en natuurlijk ook om alles zo duidelijk uit te leggen.

Groetjes