App öffnen

Fächer

Physik

20. Nov. 2025

2.656

8 Seiten

Einfach erklärt: Kreisbewegung und ihre Kräfte

user profile picture

Cestudying @cestudying

Die gleichförmige Kreisbewegungbegegnet dir überall - vom Karussell über Windräder bis hin zu Planeten im Weltraum. Hier... Mehr anzeigen

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Die Grundlagen der Kreisbewegung

Bei jeder gleichförmigen Kreisbewegung gibt es drei wichtige Größen, die du verstehen musst. Die Umlaufdauer T zeigt dir, wie lange ein Objekt für eine komplette Runde braucht - beim Sekundenzeiger sind das genau 60 Sekunden.

Die Bahngeschwindigkeit v beschreibt, wie schnell sich das Objekt entlang der Kreisbahn bewegt. Ein wichtiger Punkt Objekte am äußeren Rand bewegen sich schneller als solche weiter innen, obwohl beide die gleiche Zeit für einen Umlauf benötigen.

Die Drehfrequenz f gibt an, wie viele Umläufe pro Sekunde stattfinden. Sie ist das Gegenteil der Umlaufdauer f = 1/T.

Merktipp Bei einem Karussell haben alle die gleiche Umlaufdauer, aber die äußeren Plätze sind schneller unterwegs!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Die Winkelgeschwindigkeit verstehen

Die Winkelgeschwindigkeit ω beschreibt, welchen Winkel ein rotierender Zeiger pro Sekunde überstreicht. Beim Sekundenzeiger sind das 6° pro Sekunde 360°÷60s=6°/s360° ÷ 60s = 6°/s.

Du kannst die Winkelgeschwindigkeit auf verschiedene Weise berechnen ω = Δφ/Δt oder ω = 360°/T. Besonders praktisch ist die Formel ω = 2πf, die Winkelgeschwindigkeit direkt mit der Frequenz verknüpft.

Das Bogenmaß ist eine alternative Art, Winkel zu messen. Statt 360° verwendest du 2π, statt 180° verwendest du π. Das macht viele Rechnungen einfacher.

Praxistipp Die Winkelgeschwindigkeit ist für alle Punkte auf einer rotierenden Scheibe gleich - egal ob innen oder außen!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Die Zentripetalkraft - warum nichts wegfliegt

Bei jeder Kreisbewegung wirkt eine Zentripetalkraft zum Mittelpunkt hin. Ohne diese Kraft würde jedes Objekt geradeaus weiterfliegen - wie bei einem Hammer beim Hammerwerfen.

Die Zentripetalkraft hängt von drei Faktoren ab Je größer die Masse m, desto größer muss Fz sein. Je größer der Radius r, desto größer muss Fz sein. Aber Achtung Je schneller die Drehung (größeres ω), desto viermal größer wird Fz!

Die Formel lautet Fz = m · ω² · r oder alternativ Fz = m · v²/r. Das ω² in der Formel erklärt, warum schnelle Drehungen so gefährlich werden können.

Realitätsbezug Beim Autofahren in Kurven spürst du die Zentripetalkraft - bei doppelter Geschwindigkeit wird sie viermal so stark!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Die mathematische Herleitung der Zentripetalkraft

Die Zentripetalkraft lässt sich geometrisch herleiten. Dabei nutzt man die Ähnlichkeit von Dreiecken - ein eleganter mathematischer Trick.

Das Geschwindigkeitsdreieck und das Ortsdreieck sind ähnlich, wodurch ihre Seitenverhältnisse gleich sind. Durch geschicktes Umformen erhältst du Fz = m · v²/r.

Diese Herleitung zeigt, warum die Zentripetalkraft quadratisch mit der Geschwindigkeit wächst. Das ist keine willkürliche Formel, sondern folgt direkt aus der Geometrie der Kreisbewegung.

Verständnistipp Die Herleitung musst du nicht auswendig können, aber sie zeigt dir, dass Physikformeln logisch entstehen!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Praktische Berechnungen - Windrad und Waschmaschine

Bei Übungsaufgaben zur Kreisbewegung gehst du immer systematisch vor. Gegeben sind meist Durchmesser, Drehzahl und Zeit - gesucht sind Umlaufdauer, Frequenz und Bahngeschwindigkeit.

Beim Windradbeispiel mit 127m Durchmesser und 3 Umdrehungen in 21,2s berechnest du T = 21,2s ÷ 3 ≈ 7,07s. Daraus folgt f = 1/T ≈ 0,14 Hz und v ≈ 56,4 m/s.

Bei der Waschmaschine mit 1200 Umdrehungen pro Minute wird es interessant Die Bahngeschwindigkeit erreicht über 31 m/s - das sind mehr als 110 km/h!

Alltagsbezug Wassertropfen fliegen aus der Wäschetrommel, weil die Zentripetalkraft zu schwach wird - genau wie beim Hammerwerfen!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Zentripetalkraft in Aktion - Karussell und Auto

Die Zentripetalkraft kannst du bei verschiedenen Beispielen berechnen. Ein Karussell mit 275 Umdrehungen pro Minute und 8m Radius erzeugt beeindruckende Geschwindigkeiten von über 230 m/s.

Beim Auto in der Kurve mit 1000kg Masse, 100m Kurvenradius und 72 km/h brauchst du erstmal eine Umrechnung 72 km/h = 20 m/s. Dann ergibt sich Fz = 1000kg · 20m/s20 m/s² ÷ 100m = 4000 N.

Diese Kraft muss die Reibung zwischen Reifen und Straße aufbringen. Ist sie zu schwach, rutscht das Auto aus der Kurve - besonders gefährlich bei Regen oder Eis.

Sicherheitshinweis Bei doppelter Geschwindigkeit wird die benötigte Zentripetalkraft viermal so groß - deshalb sind Geschwindigkeitsbegrenzungen in Kurven so wichtig!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Der Hubschrauber-Käfer - eine komplette Aufgabe

Die Hubschrauber-Aufgabe zeigt dir alle Schritte einer kompletten Berechnung. Mit f = 1,20 Hz und r = 7m berechnest du systematisch alle wichtigen Größen.

Umlaufdauer T = 1/f = 1/1,20 Hz ≈ 0,83s. Winkelgeschwindigkeit ω = 2πf = 2π · 1,20 Hz ≈ 7,54 rad/s. Bahngeschwindigkeit v = 2πr/T ≈ 52,78 m/s.

Der arme Käfer m=7,0gm = 7,0g muss eine Kraft von etwa 2,79 N aufbringen, um nicht weggeschleudert zu werden. Das ist fast das 41-fache seines Gewichts!

Realitätsbezug Deshalb findest du nie Insekten auf rotierenden Hubschrauberblättern - die Zentripetalkraft ist einfach zu groß!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Formelsammlung - alle wichtigen Gleichungen

Hier hast du alle Formeln zur Kreisbewegung auf einen Blick. Für die Umlaufdauer T = Δt/n. Für die Bahngeschwindigkeit v = 2πr/T oder v = ω · r.

Die Drehfrequenz berechnest du mit f = n/Δt oder f = 1/T. Die Winkelgeschwindigkeit hat mehrere Formen ω = Δφ/Δt = 360°/T = 2πf = v/r.

Für die Zentripetalkraft gibt es zwei wichtige Formeln Fz = ω² · m · r und Fz = m · v²/r. Je nach gegebenen Werten wählst du die passende Formel.

Lerntipp Präge dir die Zusammenhänge ein T und f sind Kehrwerte, ω hängt mit allem zusammen, und Fz wächst quadratisch mit der Geschwindigkeit!

Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

Wo kann ich mir die Knowunity-App herunterladen?

Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

Ist Knowunity wirklich kostenlos?

Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.

53

Smarte Tools NEU

Verwandle diese Notizen in: ✓ 50+ Übungsaufgaben ✓ Interaktive Karteikarten ✓ Vollständige Probeklausur ✓ Aufsatz-Gliederungen

Probeklausur
Quiz
Flashcards
Aufsatz

Ähnliche Inhalte

Lichtbrechung verstehen

Entdecken Sie die Prinzipien der Lichtbrechung an Grenzflächen zwischen verschiedenen Medien. Diese Zusammenfassung behandelt die grundlegenden Konzepte wie Brechungswinkel, Snell'sches Gesetz und die Unterschiede zwischen optisch dünnen und dichten Stoffen. Ideal für Physikstudenten, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Wissen vertiefen möchten.

PhysikPhysik
8

Energieformen und Erhaltung

Entdecken Sie die verschiedenen Energieformen wie kinetische, potenzielle und thermische Energie sowie den Energieerhaltungssatz. Diese Zusammenfassung bietet klare Erklärungen und Beispiele zur Umwandlung von Energie und deren Bedeutung in physikalischen Prozessen. Ideal für Schüler, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Verständnis der Energieprinzipien vertiefen möchten.

PhysikPhysik
8

Physikalische Basiseinheiten

Entdecken Sie die grundlegenden physikalischen Größen und Einheiten in dieser umfassenden Übersicht. Diese Tabelle enthält Definitionen, Einheitsbezeichnungen und Umrechnungen für Längen, Zeit, Masse, Temperatur und mehr. Ideal für Studierende der Physik, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Wissen auffrischen möchten.

PhysikPhysik
7

Kräfteaddition und -zerlegung

Diese Zusammenfassung behandelt die Konzepte der Kräfteaddition und -zerlegung, einschließlich der Unterschiede zwischen vektoriellen und skalaren Größen. Sie bietet Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Vektoraddition und Beispiele für die Berechnung resultierender Kräfte in verschiedenen Szenarien. Ideal für Studierende der Physik, die ein besseres Verständnis für Kräfte und deren Wechselwirkungen entwickeln möchten.

PhysikPhysik
10

Eigenschaften mechanischer Wellen

Erforschen Sie die grundlegenden Eigenschaften mechanischer Wellen, einschließlich Reflexion, Brechung, Beugung und Interferenz. Lernen Sie die Unterschiede zwischen Transversal- und Longitudinalwellen sowie die Bedeutung von Resonanz. Diese Zusammenfassung bietet eine klare Übersicht über die Definition, Wellenlängen, Ausbreitungsgeschwindigkeit und die Bedingungen für die Entstehung mechanischer Wellen.

PhysikPhysik
10

Energieerhaltung und Impuls

Entdecken Sie die Konzepte der Energieerhaltung und des Impulses in Kollisionen. Diese Zusammenfassung behandelt elastische und unelastische Stöße, die Berechnung von Bewegungsenergie und die Anwendung des Impulserhaltungssatzes. Ideal für Schüler der 10. Klasse, die die Grundlagen der Mechanik verstehen möchten.

PhysikPhysik
10

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Schüler:innen lieben uns — und du wirst es auch.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

 

Physik

2.656

20. Nov. 2025

8 Seiten

Einfach erklärt: Kreisbewegung und ihre Kräfte

user profile picture

Cestudying

@cestudying

Die gleichförmige Kreisbewegung begegnet dir überall - vom Karussell über Windräder bis hin zu Planeten im Weltraum. Hier lernst du die wichtigsten Größen kennen, mit denen Physiker beschreiben, wie sich Objekte im Kreis bewegen und welche Kräfte dabei wirken.

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Die Grundlagen der Kreisbewegung

Bei jeder gleichförmigen Kreisbewegung gibt es drei wichtige Größen, die du verstehen musst. Die Umlaufdauer T zeigt dir, wie lange ein Objekt für eine komplette Runde braucht - beim Sekundenzeiger sind das genau 60 Sekunden.

Die Bahngeschwindigkeit v beschreibt, wie schnell sich das Objekt entlang der Kreisbahn bewegt. Ein wichtiger Punkt: Objekte am äußeren Rand bewegen sich schneller als solche weiter innen, obwohl beide die gleiche Zeit für einen Umlauf benötigen.

Die Drehfrequenz f gibt an, wie viele Umläufe pro Sekunde stattfinden. Sie ist das Gegenteil der Umlaufdauer: f = 1/T.

Merktipp: Bei einem Karussell haben alle die gleiche Umlaufdauer, aber die äußeren Plätze sind schneller unterwegs!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Die Winkelgeschwindigkeit verstehen

Die Winkelgeschwindigkeit ω beschreibt, welchen Winkel ein rotierender Zeiger pro Sekunde überstreicht. Beim Sekundenzeiger sind das 6° pro Sekunde 360°÷60s=6°/s360° ÷ 60s = 6°/s.

Du kannst die Winkelgeschwindigkeit auf verschiedene Weise berechnen: ω = Δφ/Δt oder ω = 360°/T. Besonders praktisch ist die Formel ω = 2πf, die Winkelgeschwindigkeit direkt mit der Frequenz verknüpft.

Das Bogenmaß ist eine alternative Art, Winkel zu messen. Statt 360° verwendest du 2π, statt 180° verwendest du π. Das macht viele Rechnungen einfacher.

Praxistipp: Die Winkelgeschwindigkeit ist für alle Punkte auf einer rotierenden Scheibe gleich - egal ob innen oder außen!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Die Zentripetalkraft - warum nichts wegfliegt

Bei jeder Kreisbewegung wirkt eine Zentripetalkraft zum Mittelpunkt hin. Ohne diese Kraft würde jedes Objekt geradeaus weiterfliegen - wie bei einem Hammer beim Hammerwerfen.

Die Zentripetalkraft hängt von drei Faktoren ab: Je größer die Masse m, desto größer muss Fz sein. Je größer der Radius r, desto größer muss Fz sein. Aber Achtung: Je schneller die Drehung (größeres ω), desto viermal größer wird Fz!

Die Formel lautet: Fz = m · ω² · r oder alternativ Fz = m · v²/r. Das ω² in der Formel erklärt, warum schnelle Drehungen so gefährlich werden können.

Realitätsbezug: Beim Autofahren in Kurven spürst du die Zentripetalkraft - bei doppelter Geschwindigkeit wird sie viermal so stark!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Die mathematische Herleitung der Zentripetalkraft

Die Zentripetalkraft lässt sich geometrisch herleiten. Dabei nutzt man die Ähnlichkeit von Dreiecken - ein eleganter mathematischer Trick.

Das Geschwindigkeitsdreieck und das Ortsdreieck sind ähnlich, wodurch ihre Seitenverhältnisse gleich sind. Durch geschicktes Umformen erhältst du: Fz = m · v²/r.

Diese Herleitung zeigt, warum die Zentripetalkraft quadratisch mit der Geschwindigkeit wächst. Das ist keine willkürliche Formel, sondern folgt direkt aus der Geometrie der Kreisbewegung.

Verständnistipp: Die Herleitung musst du nicht auswendig können, aber sie zeigt dir, dass Physikformeln logisch entstehen!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Praktische Berechnungen - Windrad und Waschmaschine

Bei Übungsaufgaben zur Kreisbewegung gehst du immer systematisch vor. Gegeben sind meist Durchmesser, Drehzahl und Zeit - gesucht sind Umlaufdauer, Frequenz und Bahngeschwindigkeit.

Beim Windradbeispiel mit 127m Durchmesser und 3 Umdrehungen in 21,2s berechnest du: T = 21,2s ÷ 3 ≈ 7,07s. Daraus folgt f = 1/T ≈ 0,14 Hz und v ≈ 56,4 m/s.

Bei der Waschmaschine mit 1200 Umdrehungen pro Minute wird es interessant: Die Bahngeschwindigkeit erreicht über 31 m/s - das sind mehr als 110 km/h!

Alltagsbezug: Wassertropfen fliegen aus der Wäschetrommel, weil die Zentripetalkraft zu schwach wird - genau wie beim Hammerwerfen!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Zentripetalkraft in Aktion - Karussell und Auto

Die Zentripetalkraft kannst du bei verschiedenen Beispielen berechnen. Ein Karussell mit 275 Umdrehungen pro Minute und 8m Radius erzeugt beeindruckende Geschwindigkeiten von über 230 m/s.

Beim Auto in der Kurve mit 1000kg Masse, 100m Kurvenradius und 72 km/h brauchst du erstmal eine Umrechnung: 72 km/h = 20 m/s. Dann ergibt sich: Fz = 1000kg · 20m/s20 m/s² ÷ 100m = 4000 N.

Diese Kraft muss die Reibung zwischen Reifen und Straße aufbringen. Ist sie zu schwach, rutscht das Auto aus der Kurve - besonders gefährlich bei Regen oder Eis.

Sicherheitshinweis: Bei doppelter Geschwindigkeit wird die benötigte Zentripetalkraft viermal so groß - deshalb sind Geschwindigkeitsbegrenzungen in Kurven so wichtig!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Der Hubschrauber-Käfer - eine komplette Aufgabe

Die Hubschrauber-Aufgabe zeigt dir alle Schritte einer kompletten Berechnung. Mit f = 1,20 Hz und r = 7m berechnest du systematisch alle wichtigen Größen.

Umlaufdauer: T = 1/f = 1/1,20 Hz ≈ 0,83s. Winkelgeschwindigkeit: ω = 2πf = 2π · 1,20 Hz ≈ 7,54 rad/s. Bahngeschwindigkeit: v = 2πr/T ≈ 52,78 m/s.

Der arme Käfer m=7,0gm = 7,0g muss eine Kraft von etwa 2,79 N aufbringen, um nicht weggeschleudert zu werden. Das ist fast das 41-fache seines Gewichts!

Realitätsbezug: Deshalb findest du nie Insekten auf rotierenden Hubschrauberblättern - die Zentripetalkraft ist einfach zu groß!

1. Die Umlaufdauer/-zeit T
gibt an,
2. Die Bahngeschwindigkeit V
gibt an, welche Strecke As
r Katze = 5cm
, wie lange
3. Die Drehfrequent f

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Formelsammlung - alle wichtigen Gleichungen

Hier hast du alle Formeln zur Kreisbewegung auf einen Blick. Für die Umlaufdauer: T = Δt/n. Für die Bahngeschwindigkeit: v = 2πr/T oder v = ω · r.

Die Drehfrequenz berechnest du mit f = n/Δt oder f = 1/T. Die Winkelgeschwindigkeit hat mehrere Formen: ω = Δφ/Δt = 360°/T = 2πf = v/r.

Für die Zentripetalkraft gibt es zwei wichtige Formeln: Fz = ω² · m · r und Fz = m · v²/r. Je nach gegebenen Werten wählst du die passende Formel.

Lerntipp: Präge dir die Zusammenhänge ein: T und f sind Kehrwerte, ω hängt mit allem zusammen, und Fz wächst quadratisch mit der Geschwindigkeit!

Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

Wo kann ich mir die Knowunity-App herunterladen?

Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

Ist Knowunity wirklich kostenlos?

Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.

53

Smarte Tools NEU

Verwandle diese Notizen in: ✓ 50+ Übungsaufgaben ✓ Interaktive Karteikarten ✓ Vollständige Probeklausur ✓ Aufsatz-Gliederungen

Probeklausur
Quiz
Flashcards
Aufsatz

Ähnliche Inhalte

Lichtbrechung verstehen

Entdecken Sie die Prinzipien der Lichtbrechung an Grenzflächen zwischen verschiedenen Medien. Diese Zusammenfassung behandelt die grundlegenden Konzepte wie Brechungswinkel, Snell'sches Gesetz und die Unterschiede zwischen optisch dünnen und dichten Stoffen. Ideal für Physikstudenten, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Wissen vertiefen möchten.

PhysikPhysik
8

Energieformen und Erhaltung

Entdecken Sie die verschiedenen Energieformen wie kinetische, potenzielle und thermische Energie sowie den Energieerhaltungssatz. Diese Zusammenfassung bietet klare Erklärungen und Beispiele zur Umwandlung von Energie und deren Bedeutung in physikalischen Prozessen. Ideal für Schüler, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Verständnis der Energieprinzipien vertiefen möchten.

PhysikPhysik
8

Physikalische Basiseinheiten

Entdecken Sie die grundlegenden physikalischen Größen und Einheiten in dieser umfassenden Übersicht. Diese Tabelle enthält Definitionen, Einheitsbezeichnungen und Umrechnungen für Längen, Zeit, Masse, Temperatur und mehr. Ideal für Studierende der Physik, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Wissen auffrischen möchten.

PhysikPhysik
7

Kräfteaddition und -zerlegung

Diese Zusammenfassung behandelt die Konzepte der Kräfteaddition und -zerlegung, einschließlich der Unterschiede zwischen vektoriellen und skalaren Größen. Sie bietet Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Vektoraddition und Beispiele für die Berechnung resultierender Kräfte in verschiedenen Szenarien. Ideal für Studierende der Physik, die ein besseres Verständnis für Kräfte und deren Wechselwirkungen entwickeln möchten.

PhysikPhysik
10

Eigenschaften mechanischer Wellen

Erforschen Sie die grundlegenden Eigenschaften mechanischer Wellen, einschließlich Reflexion, Brechung, Beugung und Interferenz. Lernen Sie die Unterschiede zwischen Transversal- und Longitudinalwellen sowie die Bedeutung von Resonanz. Diese Zusammenfassung bietet eine klare Übersicht über die Definition, Wellenlängen, Ausbreitungsgeschwindigkeit und die Bedingungen für die Entstehung mechanischer Wellen.

PhysikPhysik
10

Energieerhaltung und Impuls

Entdecken Sie die Konzepte der Energieerhaltung und des Impulses in Kollisionen. Diese Zusammenfassung behandelt elastische und unelastische Stöße, die Berechnung von Bewegungsenergie und die Anwendung des Impulserhaltungssatzes. Ideal für Schüler der 10. Klasse, die die Grundlagen der Mechanik verstehen möchten.

PhysikPhysik
10

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Schüler:innen lieben uns — und du wirst es auch.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user