Wissen Sie, in welche Richtung sich ein Jo-Jo oder eine Garnrolle dreht, wenn man sie auf den Boden legt und an der Schnur zieht? Probieren Sie es aus. Ein Tipp: Es kommt auf den Winkel an, in dem man die Schnur hält.
Was wird gebraucht?
- Jo-Jo oder Garnrolle
- eine nicht zu glatte Fläche
Was ist zu tun?
Man lege das Jo-Jo oder die Garnrolle auf die Unterlage und ziehe an der Schnur. Dabei halte man den Faden einmal parallel zur Unterlage und einmal steil nach oben. Das Jo-Jo oder die Garnrolle darf dabei nicht ins Rutschen geraten, sondern muss sich drehen.
Was ist geschehen?
Im ersten Fall (Schnur parallel) rollt das Jo-Jo oder die Garnrolle zur Hand hin und wickelt sich auf. Im anderen Fall (Schnur steil) bewegt er sich in die umgekehrte Richtung und wickelt sich ab.
Um dieses Phänomen zu verstehen, muss man sich klar machen, dass bei einem auf einer Unterlage liegenden Jo-Jo oder einer Garnrolle der Drehpunkt nicht seiner Drehachse entspricht. Der Drehpunkt ist vielmehr der Berührungspunkt zwischen Garnrolle und Unterlage. Je nachdem, wie steil man die Schnur hält, dreht man die Garnrolle dann einmal in die eine und einmal in die andere Richtung um diesen Drehpunkt herum. Übrigens: Hält man die Schnur so, dass ihre gedachte Verlängerung genau durch den Drehpunkt läuft, so kommt es zu keiner Drehbewegung. In diesem Fall zieht man das Jo-Jo bzw. die Garnrolle über die Unterlage.
Weitere Freihandversuche zu Drehbewegungen
Experiment 1: Der Eiertest: Roh oder gekocht?
Experiment 2: Die eigenwillige Kerze
Physikalischer Miniversuch: Man nehme einen Eimer, fülle ein wenig Wasser hinein und schwinge ihn an einer Hand schnell im Kreis herum. Selbst wenn der Eimer seitlich oder kopfsteht, läuft – dank der Zentrifugalkraft – kein Wasser heraus. Eine andere Variante dieses Versuches besteht darin, einen Schlauch in den Eimer zu hängen, wobei dieser noch etwas herausragt, den Schlauch dann festzukleben, etwas Wasser anzusaugen und dann den Versuch wie eben zu wiederholen. Das Wasser wird durch die Zentrifugalkraft über den Schlauch aus dem Eimer gepumpt. (Quelle: Nach einer Idee von „Wissen macht Ah!“) Achtung: Dieses Experimente zur Zentrifugalkraft macht man am besten draußen.
Physikalischer Miniversuch zum Trägheitsgesetz: Jeder kennt den Versuch, in dem eine Tischdecke mit einem Ruck unter dem Geschirr weggezogen wird. Wenn man es richtig macht, bleibt das Geschirr stehen. Nach demselben Prinzip – aber in einer risikofreien Variante – funktioniert das physikalische Experiment mit Glas, Münze und Spielkarte. Man legt die Karte auf das Glas und darauf die Münze. Dann schnickt man die Spielkarte weg. Die Karte fliegt weg und die Münze fällt in das Glas. Der Grund für das Verhalten der Münze liegt in ihrer Trägheit.
