Gyroskop

Gyroskope sind Kreisel, die in einem stabilen Rahmen gelagert sind. Solche Spielzeuggyroskope besitzen außerdem eine spezielle Abzugsvorrichtung, dank der man eine hohe Drehgeschwindigkeit und dadurch eine lange Laufzeit erzielen kann. Ein besonders schönes und stabiles Gyroskop finden Sie hier zum Kaufen.

Rotiert das Gyroskop sehr schnell und versucht man dieses zu drehen, widersetzt sich die Drehachse der Lageänderungen im Raum deutlich spürbar. Aufgrund des hohen Beharrungsvermögens der Achse kann ein solches Gyroskop sogar kleine Kunststücke vollbringen (s. Beschreibung unten und Video).

Das hier gezeigte Modell wird seit 1917 in dieser Form als Kinderspielzeug in den USA hergestellt. Auch wenn es nie ganz rund läuft, so ist es doch voll funktionsfähig und zeigt schön die besonderen Eigenschaften dieser speziellen Kreisel. Aufgrund anhaltender Qualitätsprobleme können wir dieses klassische Gyroskop jedoch leider nicht mehr anbieten.

Die Stabilität der Drehachse eines rotierenden Körpers zeigt sich übrigens auch beim Fahrradfahren. Auch hier wollen die Achsen der Räder beim Fahren in ihrer Ausgangslage verharren und so ist es leicht das Gleichgewicht zu halten. 

Tricks mit dem Gyroskop

Zu den Tricks, die man mit dem Gyroskop machen kann, gehören die Folgenden:

• Setzen Sie das Gyroskop in Bewegung, indem Sie die Schnur am Gyroskop einfädeln, aufwickeln und dann abziehen. Dann stellen Sie es auf den mitgelieferten Ständer. Versetzen Sie dem Gyroskop am oberen Ende einen leichten Schlag mit einem Messer oder Stab. Sie werden sehen, dass es nicht umkippt, sondern eine Ausweichbewegung vollführt. Diese wird Präzession genannt und äußert sich in einer Drehbewegung. Der Grund: Die Drehachse weicht senkrecht zur Richtung der einwirkenden Kraft aus. Auch ohne einen Schlag führt das Gyroskop nach kurzer Zeit eine Präzessionsbewegung aus, denn es wirkt auch die Schwerkraft auf die Kreiselachse.
• Das Gyroskop hat an einem Ende eine Einkerbung, am anderen Ende eine Delle. Bringen Sie das Gyroskop in Rotation und stellen Sie es mit der Einkerbung auf eine straff gespannte Schnur. Es kann auf dieser Schnur balancieren. Dasselbe gilt, wenn man es mit der Delle auf eine Spitze etwa von einem Bleistift stellt.
• Hängen Sie das Gyroskop an eine Schnur. Setzen Sie es in Bewegung und halten Sie es nur an der Schnur fest. Sie werden beobachten, dass es sich der Schwerkraft eine Zeit lang widersetzt und sich waagerecht in der Luft hält.
• Halten Sie das Gyroskop senkrecht und versetzen Sie es in Rotation. Legen Sie es dann hin. Wenn Sie ein zweites Gyroskop zur Hand haben, stellen Sie dies auf das erste.
• Auch Zaubertricks sind möglich. Stellen Sie das rotierende Gyroskop einfach zurück in die Verpackung und stellen Sie diese auf eine Ecke.
• Alle vorgenannten Experimente funktionieren nur, wenn das Gyroskop sehr schnell rotiert.

Zur Geschichte des Gyroskops

Interessant ist auch dieser Auszug aus einem Brief des Düsseldorfer Astronomen J. F. Benzenberg im Dezember 1810 zum Thema Gyroskop:

„B[ohnenberger] zeigte mir eine artige Schwungmaschine, welche das Zurückweichen der Nachtgleichen [...] auf eine anschauliche Weise erklärt, und zugleich den physischen Grund davon zeigt. Eine kleine Erde von Holz und mit Blei ausgegossen, dreht sich um ihre Achse, und wird durch das Aufwinden einer Schnur so in eine rotierende Bewegung gesetzt, wie der Kräusel, mit dem die Knaben spielen. Die Pole sind in einen Ring befestigt, welcher Kompaßaufhängung hat, und sich frei nach allen Seiten drehen kann. Läßt man nun die Erde rotiren, so kann man mit ihr im ganzen Zimmer herum gehen, ohne daß sich die Richtung ihrer Rotationsachse ändert." In einem weiteren Brief vom Dezember 1810 heißt es: „Ich habe mir bei dem hiesigen Uhrmacher BUZENGEIGER eine BOHNENBERGERsche Schwungmaschine bestellt, welche er für eine Kleinigkeit von 12 Gulden sehr sauber gearbeitet liefert.“
(aus einer Pressemeldung der Universitätsstadt Tübingen, Quelle: Dr. Alfons Renz, Fundus Tübinger Wissenschaftsgeschichte)

Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger wird allgemein der Bau des ersten Gyroskopes zugeschrieben. Das Wort Gyroskop ist eine Zusammensetzung aus den griechischen Worten für γύρος - Drehung und σκοπεῖν - sehen.