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#schongewusst: Das steckt hinter dem Pirouetteneffekt

Universum Bremen_Pirouetteneffekt

Einige von Ihnen kennen ihn vielleicht von den beeindruckenden Körperdrehungen beim Eiskunstlaufen: den Pirouetteneffekt! Doch wussten Sie, welche physikalischen Gesetze dahinterstecken?

Bei uns im Universum® spielt der Pirouetteneffekt an verschiedenen Stellen eine Rolle – allen voran natürlich beim gleichnamigen Exponat im Bereich Technik. Kurz gesagt, beschreibt der Pirouetteneffekt bei einer Drehung die Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit, die sich durch die Verlagerung von Masse näher zur Rotationsachse ergibt. Am Beispiel des Exponats: Unsere Besucher nehmen Schwung und versetzen sich damit in eine Drehung. Verschränkt man die Arme vor sich, verlagert sich die Masse näher an die Drehachse und die Geschwindigkeit der Umdrehungen nimmt zu. Mit ausgebreiteten Armen sind die Drehungen hingegen langsamer, da sich die Masse der ausgestreckten Arme weiter weg von der Drehachse befindet.

Der Körper erhält zu Beginn beim Schwungholen einen Drehimpuls, der anschließend nahezu konstant bleibt – abgesehen von Verlusten durch Reibung. Dies ist das sogenannte Prinzip der Drehimpulserhaltung. Der Drehimpuls ist dabei das Produkt aus Trägheitsmoment mal Rotationsgeschwindigkeit. Das Trägheitsmoment, das umso größer ist, je weiter die Masse von der Drehachse verteilt ist, beeinflusst gleichzeitig die Geschwindigkeit der Umdrehungen: je größer das Trägheitsmoment ist, desto langsamer dreht man sich.

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Der Pirouetteneffekt findet sich auch am Exponat „Bergab rollen“ wieder. Lässt man hier zwei Rollkörper mit jeweils der gleichen Anzahl an Gewichten gegeneinander antreten, ist derjenige Körper schneller, dessen Gewichte weiter innen sitzen, da er dadurch ein geringeres Trägheitsmoment besitzt.

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