Hallo,
ich hoffe, dass meine Frage so verständlich ist. Gemeint ist eine Situation, wo ein Auto einer kreisförmigen Straße fährt, die jedoch auf der einen Seite erhöht ist, wodurch das Auto also eine dauernde Schräglage mit dem Winkel Theta θ hat. Dabei ist ja die Zentripetalkraft Z = G * tanθ = mg * tanθ .
Wie sich das trigonometrisch errechnet verstehe ich: Bei dem Dreieck aus den Vektoren H (Hangantriebskraft bzw. die auf Schrägebene projizierte Gewichtskraft), G (Gewichtskraft) und N (Normalkraft) wird die N-Seite in negativer N-Richtung (also nach "oben") verlängert bis zur y-Komponente des Massenschwerpunktes. Die Zentripetalkraft ist dann der Vektor vom Massenschwerpunkt bis zu dem entsprechenden Punkt der N-Verlängerung. Der Tangens ergibt dann den Rest.
Bloß, für das physikalische Verständnis: Warum zeigt die Zentripetalkraft in horizontale Richtung? Wie leitet sich das her? Auf Wikipedia finde ich leider keine Herleitung der Zentripetalkraft mit Schräglage und allgemein im Internet nicht so viel zu Fällen mit Schräglage (in meinem Dummies-Physikbuch wird das auch nicht hergeleitet). Vielleicht, weil es keinen Unterschied macht, ob man die Schräglage oder ebene Lage betrachtet?
Die Zentripetalkraft ist doch immer auf einen Punkt hin gerichtet. Bei der mit einem Seil geschwungenen Masse ist das evident, aber wo ist dieser Mittelpunkt bei der Straße? Ist die horizontale Lage hier vielleicht einfach eine Annäherung, sofern der Radius der Steilkurve groß genug ist?