M10.04 Drehstuhl mit Hanteln und Rad

Beschreibung:

Der Drehimpulserhaltungssatzes in allgemeiner Form: Der Gesamtdrehimpuls L eines abgeschlossenen Systems ist konstant. Abgeschlossen ist das System, wenn kein äußeres Drehmoment wirkt.

L = J * ω = const.

Bild:

Teile:

Aufbau:

Durchführung:

Drehstuhl mit Hanteln:

Die Versuchsperson setzt sich in den Stuhl. Entweder wird der Stuhl von einer zweiten Person angestoßen, oder die Versuchsperson stößt sich mit den Füßen ab.

Die Hanteln werden mit ausgestreckten Armen gehalten. Anschließend werden die Hanteln an den Körper gezogen. Dabei verringert sich das Trägheitsmoment J und die Winkelgeschwindigkeit ω vergrößert sich. Das gleiche gilt für Schlittschuhläufer bei Pirouetten und für Turmspringer beim Salto.

Drehstuhl mit Rad:

Die Versuchsperson sitzt in dem Stuhl und nimmt das rotierende Rad in die Hände.

Steht die Achse des Rades senkrecht zur Drehachse des Stuhls, passiert nichts. Bringt die Versuchsperson das Rad jedoch in eine Position, in der die Radachse parallel zur Drehachse des Stuhles steht, beginnt der Stuhl sich in entgegengesetzter Richtung zu drehen.

Physik: