der Sturz der Kaffeetasse

Versuch Nr. 386

Eine etwas ungewöhnlich Anwendung des Drehimpulses mit vielleicht überraschendem Ergebnis sehen wir in folgendem Video:

Werden Kaffeetasse und Holzkugel fallen gelassen, dann wird die Holzkugel durch die Zentripetalkraft über die Schnur auf eine Kreisbahn gezwungen. Statt ausschließlich nach unten zu beschleunigen, erhält sie einen Drehimpuls. Dadurch, dass sich die Schnur um den Stab wickelt, wird der Radius der Kreisbahn verkürzt, was aufgrund der Drehimpulserhaltung zu einer Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit führt, so dass sich die Schnur zunehmend schneller aufwickelt. 

Das Experiment gelingt, wenn die Reibungkraft, die mit zunehmendem Aufwickeln der Schnur zunimmt, ausreichend schnell groß genug wird, um den Fall vollständig abzubremsen. Zentral ist dabei eine geschickte Wahl der Materialien für Schnur und Stab, da diese die Reibungskraft festlegen.