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Zentripetalkraft-Rechner

Berechnen Sie Zentripetalkraft, Zentripetalbeschleunigung, Geschwindigkeit oder Kurvenradius für gleichförmige Kreisbewegung, ohne die Formeln von Hand umzustellen. Bekannte Werte lassen sich mit klaren metrischen oder imperialen Einheiten eingeben, während Kraft, Beschleunigung und g-Last sichtbar bleiben.

Aktive Gleichung
Beispiele

Ein 0,25-kg-Objekt mit 4 m/s auf 0,8 m Radius braucht 5 N nach innen, etwa 20 m/s² Zentripetalbeschleunigung und etwas mehr als 2 g.

Zentripetalkraft (F_c)
5 N
Zentripetalbeschleunigung (a_c)
20 m/s²
g-Last
2,0394 g

Nur ideale Schaetzung für gleichfoermige Kreisbewegung. Reifenhaftung, Ueberhoehung, Federung, Wind, Strukturgrenzen und Sicherheitsfreigaben werden nicht beruecksichtigt.

War das nützlich?

Beispiele

So funktioniert's

Formel

Fc=mv2rF_c = \frac{m v^2}{r}

ac=v2ra_c = \frac{v^2}{r}

v=acrv = \sqrt{a_c r}

v=Fcrmv = \sqrt{\frac{F_c r}{m}}

r=v2acr = \frac{v^2}{a_c}

r=mv2Fcr = \frac{m v^2}{F_c}

ng=acg0n_g = \frac{a_c}{g_0}

Variablen

FcF_c

Zentripetalkraft(N or lbf)

aca_c

Zentripetalbeschleunigung(m/s² or ft/s²)

mm

Maße des Objekts oder Fahrzeugs(kg or lb)

vv

Tangentialgeschwindigkeit(m/s, km/h, mph, or ft/s)

rr

Kurvenradius(m or ft)

g0g_0

Normfallbeschleunigung(9.80665 m/s²)

ngn_g

Last als Vielfaches der Normfallbeschleunigung(g)

Wählen Sie die gesuchte Größe und geben Sie dann die bekannten Kurvenwerte samt Einheiten ein. Der Rechner wandelt alles in eine interne Basis um, loest die aktive Kreisbewegungsgleichung und zeigt die fehlende Größe plus alle zusaetzlichen Kraft-, Beschleunigungs- und g-Last-Werte, die ehrlich aus den Eingaben folgen.

Gleichfoermige Kreisbewegung verknuepft Innenkraft, Innenbeschleunigung, Geschwindigkeit und Kurvenradius über Fc=mv2/rF_c = m v^2 / r und ac=v2/ra_c = v^2 / r. Für Kraft und Beschleunigung nutzt der Rechner Geschwindigkeit und Radius direkt. Für Geschwindigkeit und Radius fragt er, ob die bekannte Querlast als Kraft oder Beschleunigung vorliegt, damit der Pfad physikalisch vollständig bleibt.

Die Ergebnisflaeche haelt das Lastbild sichtbar, sobald die Daten es tragen. Hoehere Geschwindigkeit erhoeht die Last quadratisch, ein groesserer Radius verteilt die gleiche Richtungsänderung über mehr Strecke und senkt damit Kraft und Beschleunigung.

Häufig gestellte Fragen

01Was loest dieser Zentripetalkraft-Rechner?
Er loest jeweils eine Unbekannte der Kreisbewegung: Zentripetalkraft, Zentripetalbeschleunigung, Geschwindigkeit oder Kurvenradius. Die aktive Gleichung bleibt sichtbar, damit Sie nichts selbst umstellen müssen.
02Warum wirkt Geschwindigkeit so stark auf die Kurvenlast?
Weil Kraft und Beschleunigung mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wachsen. Wenn sich die Geschwindigkeit verdoppelt und der Radius gleich bleibt, vervierfacht sich die benötigte Innenlast.
03Wann brauche ich die Maße?
Die Maße ist nur dann noetig, wenn Kraft Teil der Rechnung ist. Beschleunigung und g-Last haengen nur von Geschwindigkeit und Radius ab, aber für eine echte Kraft braucht man die Maße.
04Kann ich Einheiten wie mph, Fuss, Kilogramm und Newton mischen?
Ja. Jede physikalische Eingabe hat ihren eigenen Einheitenschalter, und der Rechner normiert alles intern vor dem Loesen.
05Worin unterscheidet sich das von Geschwindigkeit-Strecke-Zeit, kinetischer Energie oder Wurfbewegung?
Geschwindigkeit-Strecke-Zeit beschreibt geradlinige Bewegung, kinetische Energie fokussiert die Bewegungsenergie, und Wurfbewegung verfolgt eine Flugbahn. Dieses Werkzeug ist für dauerhafte Kreisbewegung und die dafuer noetige Innenlast gedacht.

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