Ideal und Wirklichkeit am Beispiel der Zentripetalkraft

Der physikalische Begriff "Kreisbewegung" (Synonym: Rotation) ist grundlegend für das Verständnis einer Vielzahl von physikalischen Vorgängen: Erdrotation, Tide, Räder von Fahrzeugen und Zentrifugen. Aufgrund dieser Bedeutung für die Alltagsphysik ist es nicht nebensächlich, ob solche Vorgänge der Kreisbewegung angemessen verstanden werden. Eine Diskussion existiert hier bezüglich des Winkels zwischen dem Vektor der Bahngeschwindigkeit des Massepunktes und der wirkenden Zentripetalkraft. An dieser Stelle soll die These vertreten werden, dass dieser Winkel geringfügig größer als 90° sein kann.
Der Begriff "Zentripetalkraft" kann mathematisch und physikalisch beschrieben werden. Mathematisch ist es eindeutig, dass die "Zentripetalkraft" senkrecht auf dem Geschwindigkeitsvektor steht und dies kann bewiesen werden. In Bezug auf das physikalische Phänomen "Zentripetalkraft" streiten sich die Gelehrten, ob diese senkrecht auf dem Geschwindigkeitsvektor steht. Ohne Zweifel ändert der Geschwindigkeitsvektor ständig seine Richtung und behält seinen Betrag bei. Die Richtungsänderung muss bewirkt werden. Würde man ausschließlich eine senkrechte Kraft wirken lassen, so würde sich der Betrag der Geschwindigkeit erhöhen. Aus diesem Grunde spräche viel dafür, dass der Winkel zwischen Geschwindigkeitsvektor und Vektor der Zentripetalkraft etwas größer als 90° ist, damit einerseits in der alten Richtung tangential abgebremst und Richtung Mittelpunkt beschleunigt wird. Es gab in der Wissenschaftsgeschichte ständig Abweichungen zwischen der etablierten und veröffentlichten Meinung der Wissenschaft und offenkundigen physikalischen Tatsachen. Meines Erachtens existiert in diesem Fall ein Unterschied zwischen dem mathematischen Modell und dem physikalischen Phänomen, da die in der Analysis gebräuchlichen Grenzwertbildungen nicht in jedem Fall auf die physikalische Realität übertragen werden können. In dem Fall der Zentripetalkraft sollte von Zeitintervallen und nicht von Zeitdifferentialen dt gesprochen werden, da der Zentripetalkraft eine Wirkungskette zugrunde liegt.


















Zur Klärung des physikalischen Sachverhaltes in einem solchen angesprochenen Intervall wäre von dem Geschwindigkeitsvektor der Bahngeschwindigkeit am Anfang des Intervalls der entgegen gerichtete Geschwindigkeitsvektor aufgrund einer Verzögerung zu subtrahieren und zum anderen ein Geschwindigkeitsvektor in Richtung Mittelpunkt geometrisch zu addieren, so dass sich am Ende des Intervalls ein neuer Geschwindigkeitsvektor mit altem Betrag gebildet hat. Die Verzögerung wird - meiner Meinung nach - dadurch bewirkt, dass die Zentripetalkraft im Winkel von mehr als 90° wirkt und damit eine "rückziehende" Wirkung erzeugt.