Stiftung PHÄNOMENTA Lüdenscheid

Drehplatte

Lfdn Nr 16Stelle die Räder hochkant auf die drehende Scheibe oder lasse sie von der Seite darauf rollen!

WORUM GEHT ES?
Jeder kennt das Phänomen, bei einer Kurvenfahrt im Auto nach außen gedrückt zu werden.
Diesen rollenden Scheiben ergeht es auf der Drehplatte offensichtlich anders: Sie werden
nicht nach außen fortgeschleudert, sondern bewegen sich auf der Platte stabil rollend im
Kreis.

WESHALB IST DAS SO?
Stellt oder legt man die Scheiben auf die sich drehende Platte, rutschen sie schnell von ihr
herunter. Nimmt man aber eine Scheibe locker zwischen zwei Finger, lässt sie auf der
Drehplatte so lange drehen, bis sie ihre Endgeschwindigkeit erreicht hat und lässt sie dann
los, wird die Scheibe stabil auf der Drehplatte rollen. Die dabei hervorgerufene Drehung der
Scheibe um sich selbst und um den Mittelpunkt der Drehplatte verursacht verschiedene
Drehimpulse und Kräfte, die auf die Scheibe wirken.

Erstens entsteht ein Drehimpuls durch die Rotation der Scheibe um ihren Mittelpunkt. Dieser
wird auch Eigendrehimpuls genannt. Zweitens besitzt die Scheibe einen weiteren Drehimpuls,
der durch die kreisende Bewegung der Scheibe um den Mittelpunkt der Drehplatte
entsteht, welcher auch Bahndrehimpuls genannt wird. Drittens wirkt eine Kraft auf die
Scheibe, die zum Mittelpunkt der Drehplatte gerichtet ist. Diese Kraft heißt Zentripetalkraft
und wird von der Drehplatte ausgeübt. Sie hält die Scheiben bei ihren Kreisbewegungen um
den Mittelpunkt der Platte auf ihrer Bahn.

Für den Eigendrehimpuls gilt das Gesetz über die Erhaltung des Drehimpulses. Es beschreibt
die Ursache für die stabile aufrechte Stellung der Scheiben und besagt, dass der
aufgenommene Eigendrehimpuls der Scheiben erhalten bleibt, solange man von außen keinen
Einfluss auf sie nimmt. Das bedeutet, dass die Scheiben nicht umfallen können, weil der
Eigendrehimpuls dann nicht erhalten bliebe.

Allerdings sind die exakten Bewegungsabläufe der einzelnen Scheiben über einen längeren
Zeitraum nicht vorherzusagen. Hier zeigt sich ähnlich wie beim Rott´schen Pendel ein chaotisches
Verhalten. Das heißt, dass die Bewegungen der Scheiben von vielen Faktoren abhängen,
die sich zu jeder Zeit ändern und jedes Mal einen ganz individuellen Bewegungsablauf
verursachen. Einzig sicher ist, dass die Drehplatte irgendwann stoppt. In diesem Moment
hört die Zentripetalkraft auf zu wirken, was zur Folge hat, dass die Scheiben von der
Drehplatte herunterrollen.

Termine

23. September 2017
Physik in Hollywood
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27. September 2017
Fachtag Grundschule
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Bitte beachten!

Wegen einer Veranstaltung ist das Phänorama am 09.09.2017 bis 14 Uhr nicht zugänglich.

Am 12.10.2017 findet eine ganztätige Veranstaltung in der PHÄNOMENTA statt. Das Phänorama sowie die Bereiche „Von Strahlen und Spiegeln“ und „Farbforschen“ sind an diesem Tag nicht zugänglich! Einige Exponate aus diesen Bereichen sind aber an anderer Stelle im Haus zu finden.

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