geschüttelte Getränkedosen und das Trägheitsmoment

Warum rollt eine Getränkedose langsamer eine schiefe Ebene hinunter, wenn man sie schüttelt?

Trägheitsmomente von Körpern hängen von der Masseverteilung ab. Es gibt Körper, bei denen lässt sich die Masseverteilung und damit das Trägheitsmoment verändern. Wir schauen uns dies am Beispiel von zwei Getränkedosen an, die eine schiefe Ebene herunterrollen. Eine davon geschüttelt, eine ungeschüttelt.

Bei der ungeschüttelten Dose wird der Inhalt kaum in Rotation versetzt und bleibt beim Herunterrollen der schiefen Ebene unten in der Dose liegen. Damit gerät im Wesentlichen ein dünnwandiger Hohlzylinder, die Blechdose, ins Rollen. Bei der geschüttelten Dose hingegen entsteht ein fester Schaum, der mitrotiert. Damit ist das Trägheitsmoment der geschüttelten Dose höher als das der ungeschüttelten Dose, wodurch bei der geschüttelten Dose mehr von der anfänglichen Lageenergie in Rotationsenergie umgewandelt wird als bei der ungeschüttelten Dose. Damit steht bei der ungeschüttelten Dose mehr Energie als Translationsenergie zur Verfügung, wodurch diese Dose schneller unten ankommt.

----------------------

Die in diesem Video enthaltenen Inhalte stehen unter der Creative-Commons-Lizenz Attribution-ShareAlike Version 4.0, CC BY-SA 4.0 ( http://creativecommons.org/licenses/b... ).

Homepage: https://www.physik.uni-konstanz.de/vs/
Instagram:   / art_of_physics