Kreisel und seine Unklarheit

smash17 · Anmeldungsdatum: 11.04.2008 Beiträge: 14

Warum fällt ein rotierender schräg stehender Speilzeugkreisel nicht um, sondern führt eine Präzisionsbewegung durch??
Was ist der physikalischr Grund für diese Präzisionsbewegung

Danke mike

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Weil das Drehmoment und damit auch die Ausweichbewegung und die Drehimpulsänderung des Kreisels, mit der er auf die nach unten ziehende Kraft reagiert, senkrecht zur Kraft und zur Drehimpulsachse steht.

Dadurch kommt es zu der sogenannten Präzessionsbewegung.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Gyroscope_precession.gif

Ob dir da ein anschauliches Bild hilft, bei dem du dir vorstellst, du drückst mit dem Finger auf die Spitze des Kreisels drauf und der Kreisel bewegt sich nicht nach unten, sondern dreht sich seitlich weg?

Zur selben Seite wie ein angeschnittener Tischtennisball den Schläger verlässt, wenn du ihn zurückzuschlagen versuchst?

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

Hi mike,

zunächst einmal macht ein Kreisel keine "Präzisionsbewegung", sondern kann unter bestimmten Umständen eine Präzessionsbewegung ausführen. Lehrer

Eine Präzessionsbewegung erfogt nur dann, wenn auf den Kreisel äüßere Kräfte bzw. Momente einwirken. Ein kräftefreier Kreisel unterliegt keiner Präzession. Ein kräftefreier Kreisel ist ein in seinem Schwerpunkt gelagerter Kreisel, was für den Spielzeugkreisel nicht zutrifft. Sein Schwerpunkt liegt über dem Drehpunkt auf der Unterlage.

Nun gilt folgendes:

1. Der Vektor des Drehimpulses ist bestrebt seinen Betrag und seine Richtung im Raum beizubehalten.

2. Durch das Schwerefeld der Erde wird ein Drehmoment auf den Kreisel bzw. seinen Drehimpulsvektor ausgeübt. Der Vektor dieses Drehmomentes steht senkrecht auf dem Drehimpulsvektor, so daß seine Richtung (nicht der Betrag) geändert wird. Dies kann man mit der Richtungsänderung der Bahngeschwindigkeit bei der Kreisbewegung vergleichen.

3. Das auf den Kreisel bzw. seinen Drehimpulsvektor dauernd einwirkende Drehmoment durch das Schwerefeld erzeugt damit ein seitliches Ausweichen des Drehimpulsvektors. Der Kreisel präzediert, solange er sich dreht und damit ein Drehimpulsvektor vorhanden ist.

4. Ansonsten:Wikipedia oder z.B.:http://www.physik.uni-wuerzburg.de/video/mechanik2/m2versuch7.html

Gruß erkü