Stehauf-Kreisel
Allgemein
Es gibt seitenlange Erklärungen über dieses Phänomen, ich versuche hier das wesentliche zusammenzufassen. Der nicht rotierende Kreisel verhält sich wie ein Stehaufmännchen, sein Schwerpunkt liegt im unteren Teil des Kugelkörpers. Der Kreisel verhält sich genau umgekehrt wie ein normaler Kreisel, der in seiner Ruhelage instabil ist. Versetzt man den Umkehrkreisel in schnelle Rotation passiert etwas Erstaunliches, der Kreisel stellt sich nach kurzer Zeit auf den Kopf. Er hebt also seinen Schwerpunkt an, was zu einer Erhöhung seiner potentiellen Energie führt und somit zu einer Verringerung seiner kinetische Energie. Also muss auch der Drehimpuls kleiner werden. Aber das wiederum setzt ein Drehmoment voraus, welches aus der Reibungskraft des auf der Unterlage rotierenden Kreisels hervorgehen muss, denn es lässt sich zeigen, dass "ohne" Reibungskraft keine Aufrichtung erfolgt. Siehe Video. Entscheidend ist also die Reibungskraft, welche die Unterlage auf den Kreisel ausübt.
Bilder
Versuchsaufbau
Bei diesem Kreisel kann durch einen verschiebbaren Stift die Kontaktfläche zur Unterlage stark verkleinert werden.
Video
Durchführung
Material:
Alu-Grundplatte mit div. Kreiseln(Sammlungsraum Schrank 4 Regal e)
Bohrmaschine (Lager - Metallregal)
Nylon-Adapter für Umkherkreisel (Sammlungsraum Schrank 4 Regal e)
Aufbau:
Den großen Kreisel mittels des Nylon-Adapters mit der Bohrmaschine in Rotation versetzen.
Einer der Kreisel ist mit einer verstellbaren Spitze ausgestattet, die durch drehen des Stiftes,
aus der Auflagefläche herausragt oder darin verschwindet.
Dokumente
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#tags
A 57.5 Kreisel, stehauf Kreisel, Pauli Kreisel, Umkehrkreisel