Da passt was nicht in meinen dummen Kopf!

Je älter ich werde, desto mehr interessieren mich die kleineren Dinge der Technik.
Spaceshuttle und so Gigantenkram ist was für Teenager.

Mein Problem:

Wir alle kennen den so genannten Wendekreisel – eine Kugel mit einem Stift dran.
Dreht man den Stift, rotiert die Kugel, und nach einer Übergangsphase rotiert die Kugel auf der Stiftspitze „stehend“ weiter.

Gut. Dafür gibt es verschiedene Erklärungen im Internet, die ich auch ansatzweise verstehe (ansatzweise!).

Aaaber:

Folgendes Gedankenexperiment als Trockenübung: Ich fasse den Kreisel am Stift und drehe den Stift zwischen Daumen und Zeigefinger ganz langsam im Uhrzeigersinn.
Daumen und Zeigefinger zeigen nach unten. Wenn ich jetzt mein Handgelenk nach oben drehe, so dass ich von oben auf die Kugel blicke, ohne jedoch die Drehrichtung des Kreisels zu ändern, dann dreht sich der Kreisel von oben betrachtet gegen den Uhrzeigersinn. Logisch.

Jetzt der Hammer: Der Kegel verhält sich in der Praxis anders, wie man in diesem Video sehen kann (neben der Vorschau auf DOWNLOAD klicken).
Der Kreisel wird im Uhrzeigersinn „angeworfen“, die Kugel „steigt auf“, aber die ganze Geschichte dreht sich im Uhrzeigersinn weiter, wie man zum Schluss des Videos am auslaufenden Kreisel erkennt.

Der Kreisel muss doch dann irgendwann zum Stillstand gekommen sein und seine Drehrichtung geändert haben, oder? Warum wird dieses Phänomen nirgendwo beschrieben, sondern immer nur das „Aufsteigen“? Hat das noch keiner bemerkt?

Ich denke, ich bin hier einer ganz heißen Sache auf der Spur. Wer die Lösung liefert, kriegt was von meinem Preisgeld aus Stockholm ab.
 
Der Kreisel wird im Uhrzeigersinn „angeworfen“, die Kugel „steigt auf“, aber die ganze Geschichte dreht sich im Uhrzeigersinn weiter

Und warum soll er dabei die Richtung geändert haben?
Im Uhrzeigersinn angeworfen - im Uhrzeigersinn dreht er weiter. Nur halt kopfüber. Alles andere wäre seltsam - oder hab ich was grundlegendes in der Frage nicht verstanden ? :confused: :)

Grüße
Andi
 
Andi, das versuchte ich mit dem Gedankenexperiment zu beschreiben.

Er dreht nach rechts,
stellt sich auf den Kopf
und dreht immer noch nach rechts.

Wenn du das mit der Hand (gedanklich) nachmachst, müsste der gewendete Kreisel nach links drehen.
 
Das Gedankenexperiment mit der Hand hat mit dem des frei drehenden Kreisels nichts (aber auch wirklich gar nichts :p ) zu tun:

Hand:
- Du drehst den Kreisel um die Längsachse, du verpasst ihm also einen Drehimpuls.
- Anschliessend drehst du die komplette Längsachse (und gleichzeitig die Drehachse) des Kreisels um 180 Grad. Für diese Aktion musst du Kraft aufwenden, der Kreisel drückt dagegen. Recht heftig wird es wenn du statt einem Kreisel ein Velorad nimmst. Wenn man den Kreisel richtig baut kann man ihn auf diese Art sogar antreiben (Gyrotwister lässt grüssen :D )
- Du führst dem Kreisel während der Gesamten Drehung kontinuierlich Energie zu. Und zwar genau soviel wie du benötigen würdest um die Drehung zu stoppen und in die Andere richtung zu starten.

Freidrehender Kreisel
- Die Drehachse des Kreisels bleibt während dem gesamten Vorgangs gleich (nämlich +- senkrecht über dem Tisch)
- Die Längsachse des Kreisels ändert dagegen die Lage um 180 Grad.
--> Die Längsachse dreht sich also relativ zur Drehachse.
- Dem Kreisel wird bei dieser Übung KEINE Energie zugeführt (woher auch), der Drehimpuls bleibt fast (die Reibung frisst einen Teil auf) erhalten. Folglich bleibt auch die Drehrichtung erhalten.

Gruss Fabian
 
hi Martin,

ich verstehe Dein Problem, aber wer gucken kann ist im Vorteil:

während der Kreisel "umkippt", bleibt die Rotationsachse bezogen auf die Erdoberfläche konstant (Du bist davon ausgegangen, dass sie mit dem Kreisel kippt). Das sieht man sehr schön, wenn der Stift wie wild um den Äquator saust.

Also alles kein Problem...

Meine Bankverbindung:
Kto 03020131
BLZ 70090606
Dt. Apo-Bank

Danke!

Bertram
 
Was seid Ihr doch alle uneigennützig :)

Als eingetragener Verein stellt :rcn: übrigens auch Spendenbelege aus :D :p

*duckundweg*
Tobi

P.S.: Wie hoch ist eigentlich die zu erwartende Siegerprämie - wir dürfen doch davon ausgehen, daß Du gewinnst, Martin ?
 
hi,
der Winter war wohl zu lang? Jetzt scheint die Sonne wieder, schnapp deinen Flieger und geh fliegen, das vertreibt die komischen Gedanken...
 
Vielen Dank euch allen, vor allem an Fabian, der mein Brett vorm Kopf als Erster richtig erkannt hat. Die Rotationsachse ändert ihre Lage nicht. So einfach ist das.
Hach ja, meine geistige Wendigkeit, die nur noch von einer Dampfwalze unterboten werden kann, ist mir schon immer ein Problem.

Da ihr das Problem entzaubert habt, gibt's natürlich nichts aus Stockholm. Als kleines Dankeschön überweise ich jedem von euch daher 999.998 Flocken aus meiner Privatschatulle.
2.- pro Mann ziehe ich für Überweisungsgebühren ab.
 
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