Warum dreht sich ein Kreisel schneller, wenn

Wissenschaft Physik
#1

… man ihn auf einer Kreisbahn bewegt?

Hallo,

ich versetzte einen Kreisel in eine Drehung um den Uhrzeigersinn und ließ ihn auf einem Buch kreiseln, welches ich zunächst ruhig hielt. Der Kreisel fiel dann mit der Zeit erwartungsgemäß um.

Anschließend bewegte ich das Buch so, dass der Kreisel Kreise gegen den Uhrzeigesinn zog. Wie die Erde, die sich um die eigene Achse dreht und dabei gleichzeitig die Sonne umrundet. Der Kreisel fiel nicht um, solange ich ihm in eine Kreisbahn versetze. Er wurde sogar bis zu einem gewissen Grad schneller. Diese Beobachtung machte ich nur dann, wenn die Richtung der Kreise entgegengesetzt jener zur Drehung des Kreisels um die eigene Achse war. Also zB. der Kreisel dreht sich im Uhrzeigersinn und macht dabei Kreise gegen den Uhzeigersinn…

Könnt ihr mir bitte erklären, warum das so ist?
Vielen Dank

#2

Hallo

Anschließend bewegte ich das Buch so, dass der Kreisel Kreise
gegen den Uhrzeigesinn zog. Wie die Erde, die sich um die
eigene Achse dreht und dabei gleichzeitig die Sonne umrundet.
Der Kreisel fiel nicht um, solange ich ihm in eine Kreisbahn
versetze. Er wurde sogar bis zu einem gewissen Grad schneller.

Mein Erklärungsversuch:
Mit der entgegengesetzten Drehrichtung hast Du den Kreisel durch Energiezufuhr zusätzlich beschleunigt.
Mit der gleichgerichteten Drehbewegung hast Du ihn verzögert, da Energie entzogen wurde.

Gruß:
Manni

#3

Ja, sonst wäre es schließlich ein Perpertuum Mobile. Allerdings frage ich mich, wie diese Energiezufuhr die Drehzahl des Kreisels erhöhen/konstant erhalten kann. Ich meine, würde ich den Kreisel erhitzen, währe das auch eine Energiezufuhr. Diese führt aber ganz bestimmt nicht zu diesem Ergebniss.

#4

Schaukel
Hallo Deutschlehrer,
mit Deinen Bewegungen zwingst Du dem Kreisel eine Bewegung auf, die derjenigen entgegengesetzt ist, die er „von sich aus“ ausführen würde. Du merkst diesen Unterschied in der größeren Kraft, die Du aufbringen musst, um dies zu tun ( verglichen mit der passiven Bewegung, die der Kreisel Dir aufzwingen würde, wenn Du ganz locker ließest ).
Das ist doch beim eigenständigen SchwungHolen auf einer Schaukel ähnlich: Man Streckt die Beine / bäumt den Oberkörper zurück gerade dann, wenn es am anstrengendsten ist. Dieselben Bewegungen um eine halbe Phase versetzt würden eine Dämpfung der SchaukelSchwingung zur Folge haben.
Sicher kann man das Ganze auch mit Momentensätzen und vektoriellen Berechnungen belegen, aber das wäre recht abstrakt und kompliziert.
Eine Umwandlung von Wärme in mechanische Energie kann auf diese Weise leider nicht gelingen.
Ich hoffe, Dir etwas weitergeholfen zu haben und wünsche eine gute Nacht
Thomas

#5

Allerdings frage ich mich, wie diese Energiezufuhr die
Drehzahl des Kreisels erhöhen/konstant erhalten kann.

Mit der kreisenden Bewegung übst man eine Winkelbeschleunigung/Verzögerung (epsilon)aus und über die Auflagestelle ein Moment M= I*epsilon aus.
I Massenträgheitsmoment.

#6

Danke

#7

danke