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Mechanik rotierender Körper: Falltür, Jo-Jo und Billard

Kann etwas schneller fallen als im freien Fall, wenn nichts als die Gravitation wirkt? Die Antwort ist "Ja" - und die Umwandlung von Translations- und Rotationsenergie bietet noch andere Überraschungen.
Falltür, Jo-Jo und Billard
Heben Sie eine Falltür um ungefähr 30 Grad an und lassen Sie sie los. Ersatzweise können Sie eine Latte oder einen Besenstiel an einem Ende lüpfen und fallen lassen, während das andere Ende auf dem Boden ruht – oder ein bisschen zur Seite rutscht, was den Effekt nicht sonderlich beeinträchtigt. Kommt das obere Ende früher oder später am Boden an als eine kleine Kugel (Punktmasse), die man zur gleichen Zeit aus der gleichen Höhe fallen lässt?

Da die Sache sehr schnell abläuft, wäre eine Zeitlupenkamera geeignet, um Klarheit zu schaffen. Aber wir wollen unser Experiment möglichst "freihändig", das heißt mit Hausmitteln, durchführen. Daher benutzen wir zur Wahrheitsfindung einen Trick: Wir legen zu Beginn eine Kugel in einen kleinen Napf auf der Oberseite der Latte, nahe dem äußeren Ende – und finden sie nach dem Fall in einem zweiten Napf wieder, der etwas näher zur Drehachse angebracht ist! Da sie nur von oben dort hineingefallen sein kann, beweist das, dass sie etwas später unten angekommen ist...
1. Kurzfilm zum exzentrischen Stoß der Billardkugel
2. Kurzfilm zum exzentrischen Stoß der Billardkugel
3. Kurzfilm zum exzentrischen Stoß der Billardkugel
4. Kurzfilm zum exzentrischen Stoß der Billardkugel
5. Kurzfilm zum exzentrischen Stoß der Billardkugel
Kurzfilm zur fallenden Latte
Kugel hüpft vom rechten in den linken Napf – genau hinkucken!
1. Kurzfilm (berechnet) zur fallenden Latte
2. Kurzfilm (berechnet) zur fallenden Latte
3. Kurzfilm (berechnet) zur fallenden Latte
4. Kurzfilm (berechnet) zur fallenden Latte
5. Kurzfilm (berechnet) zur fallenden Latte

Die Programmzeilen zur Falltür

Im Gegensatz zum Text im Artikel ist der "Winkel" im Programm nicht gegen die Horizontale, sondern gegen die Vertikale zu messen!

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