094 – Keltischer Wackel-Stein

Umkehr der Drehrichtung

Einführung in:

Drehimpuls, Drehimpulserhaltung, Drehmoment

Material:

Keltischer Wackelstein aus Glas, als Fertigprodukt im Handel erhältlich

Anleitung:

• Lege den Wackelstein auf eine ebene Unterlage und versetze ihn in eine schnelle Drehung. 
• Führe den Versuch nochmals durch, diesmal in der anderen Drehrichtung.

Beobachtung:

• Beim Andrehen in die eine Richtung behält der Glaskörper seinen Drehsinn bei. 
• Beim Andrehen in die andere Richtung verlangsamt sich die Drehung und kommt zum Erliegen. 
• Dabei tritt ein kräftiges Wackeln auf. 
• Anschließend entsteht sogar eine Drehung in der Gegenrichtung!

Erklärung:

• Beim Wackeln entsteht eine Kraftübertragung auf die Unterlage.
• In Reaktion darauf erfährt der Wackelstein ein Drehmoment, das seinen Drehimpuls ändert. 
• Drehimpulserhaltung gilt nur für ein Objekt, auf das keine Kräfte einwirken.
• Die Gesamtenergie bleibt dabei ständig gleich.
• Anfängliche Rotationsenergie wandelt sich beim Wackeln in kinetische und potenzielle Energie um, und danach wieder in Rotationsenergie.