Zentripetalkraft-Rechner

Die Zentripetalkraft ist die nach innen gerichtete resultierende Kraft, die einen Körper auf einer Kreisbahn hält. Sie zeigt vom Körper zum Kreismittelpunkt. Für eine tangentiale Geschwindigkeit gilt F = m × v² / r, wobei Masse, Geschwindigkeit und Radius eingesetzt werden.

Die Zentripetalkraft wirkt in einem ruhenden Bezugssystem nach innen und hält den Körper auf der Kreisbahn. Die Zentrifugalkraft ist eine scheinbare Kraft im mitrotierenden Bezugssystem. Im Inertialsystem gibt es für die Kreisbewegung nur die nach innen gerichtete resultierende Kraft.

Aus der Frequenz f in Hertz folgt ω = 2 × π × f. Aus der Umlaufzeit T in Sekunden folgt ω = 2 × π / T. Bei 2 Hz ergibt sich eine Winkelgeschwindigkeit von 4π rad/s, also ungefähr 12,566 rad/s. Der Rechner übernimmt die Umrechnung.

Masse, Radius, Geschwindigkeit und Kraft werden in diesem Modell als positive Größen benötigt. Ein Radius von null beschreibt keinen Kreis und eine negative Masse ist keine gültige Eingabe. Auch eine negative Kraft würde nicht der hier berechneten nach innen gerichteten Zentripetalkraft entsprechen.

Das g-Ergebnis ist die Zentripetalbeschleunigung geteilt durch die Standardfallbeschleunigung von 9,80665 m/s². Ein Wert von 4 g entspricht somit vier Standardfallbeschleunigungen. Welche scheinbare Belastung ein Mensch spürt, hängt zusätzlich von Richtung und Sitzkraft ab.