Forschung: Warum der Aufstehkreisel aufsteht

Hier erklärt Gerhard Ege warum der Kreisel sich aufrichtet:

 E = schiefe Ebene (Gerade durch Ort S zum Reibkontakt Kreisel/Unterlage); E = Lift(!) für S.  A = Rot.-Achse (lotrecht)                      M = Mittelp.    S = Schwerpunkt    Z = Zentrifugalkraft (Vektor)          Statik:  Im Ruhezustand entspricht dieser Kr. einem Stehauf-Männchen; S = tiefste  Lage.

Dynamik: Rotation „stabilisiert“ den Kreisel und ist seine Energiequelle (Drehimpuls).    Start  – Ziel:  ca. 2,5 Sekunden; dabei ca. 60 Rotationen; aber nur 1/2 „langsame“ Ver-Dreh. (S auf­wärts, Stiel abwärts).   –  Gleitreibung, Hubarbeit und Luftreibung mindern die Rotation. Aus Drehzahl, Ort S und Masse des Kr. (und Versatz) lassen sich Z bzw. die Resultierende jederzeit ermitteln.   (Z = m mal v² durch r) und Kräfteparallelogramm, oder anderweitig.

Start:  Beim Ankreiseln strebt S (wegen seiner Zentrifugalkraft/Fliehkraft von A weg (wie der Sitz eines Kettenkarussells)  und leitet so die Ver-Drehung ein. Ursache: die horizontal auf S wirkende Zentrifugalkraft (Vektor m. Richtung u. Betrag). Weil S (außerhalb A) als Unwucht wirkt, „eiert“ der Kreisel  (Folge: horizontaler Versatz des Kreisels; nicht eingezeichnet). Halbzeit: Jetzt dominiert nur die „schiefe Ebene“ E (sie ist das eigentliche „Geheimnis“, des Pudels Kern!). S und E bewegen sich synchron um A.   E entspricht der klassischen schiefen Ebene, hier mit „Gefälle“ nach oben! Ein Kräfteparallelogramm zeigt (jederzeit), daß die Result. (Kraft) nach oben weist. S „liftet“ sich so raffiniert aufwärts (ver-dreht dabei den Kreisel).   Bem.:  Die berüchtigte Asymptote (ein Grenzfall der Physik,  hier bei ca. Halbzeit) wird vom Wendekreisel (kaum zu fassen!) auf geniale Weise „ausgetrickst“!!

Stielkontakt:  Die Königsdisziplin, ein imposantes Finale! Ab Stielkontaktherrscht (kurz!) Doppelkontakt und Verdrehstopp. Zeitgleich verlagertsich die Last (Gewichtskraft) des Kreisels komplett auf den Stiel(Kontakt). Auch E, Lift für S, schwenkt so synchron zum Stielkontakt. Dann „reitet“ der Kreisel buchstäblich auf dem zirkelnden Stiel. Rasant hebelt der Stiel spiralig unter den Kreisel (Kraftakt: Hubarbeit!).Der bizarre Doppolkontakt entfällt, wenn der Stielbereich Ei-Form hat. Die Kopfstellung erfolgt dann durchgängig. Ziel sti(e)lvoll und kapriziös erreicht!! Die Resultierende übertrifft die Ge­wichtskraft des Kreisels erheblich. Zeitweise vollführt der Kr. winzige Luftsprünge (hörbares Rattern). 

Das Ganze: wunderbar, paradox, einfach und komplex zugleich!

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