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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Bewiesen: Schnell rotierende Eier hüpfen |
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| | | Japanische Forscher haben herausgefunden, dass hart gekochte Eier in die Luft "springen" können, wenn man sie nur schnell genug dreht. Sie verlieren den Kontakt zum Boden ab 1.800 Umdrehungen pro Minute. |
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Die Forscher hatten das Phänomen bereits vor vier Jahren theoretisch vorhergesagt und nun experimentell bestätigt.
Für das Hüpfen von so genannten verlängerten Rotationsellipsoiden - zu denen diese Eier gehören - ist eine schwache Kontaktreibung nötig, schreiben der Physiker Yutaka Shimomura von der Keio Universität im japanischen Yokohama und seine Kollegen in den "Proceedings of the Royal Society: A".
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Die Studie "Can a spinning egg really jump?" ist online in den "Proceedings of the Royal Society: A" erschienen (11.4.06; doi:10.1098/rspa.2006.1718). |
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 Abstract der Studie |
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Bis zu 2.500 Umdrehungen pro Minute
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Insgesamt zwei Jahre haben sie gebraucht, um eine entsprechende Maschine zu entwickeln (siehe Bild): Darin werden Eier horizontal platziert und gedreht - ihr Verhalten wird mittels hochauflösender Kamera, elektronischen Sensoren und Mikrofonen überwacht.
Ziel war es, die Eier mehr als 1.500 Mal pro Minute zu drehen (rpm), ohne dass es dabei zu künstlichen Störungen kam. Im Endstadium schaffte das Gerät 2.500 rpm, 1.500 rpm blieben aber das Limit für das Abheben eines Modell-Eis aus Aluminium.
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Eier brauchen 1.800 rpm |
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Die Eier machten keine großen Sprünge: Laut Shimomura richten sie sich ab einer bestimmten Eigenrotation auf und hüpfen danach um Bruchteile eines Millimeters in die Höhe. Das ganze dauert rund eine Hundertstelsekunde. Neben Aluminium-Eiern wurden auch echte, hart gekochte verwendet. Diese begannen erst bei 1.800 rpm zu springen.
In einem nächsten Schritt wollen die Forscher nun andere Ellipsoide unter die Lupe nehmen - etwa rohe Eier, deren Flüssigkeit die Bewegung zweifellos verändern wird.
Film der hüpfenden Eier (mpeg-Datei; 8 MB)
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Kein Osterscherz |
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Wie die "Royal Society" in einer Aussendung betont, handelt es sich bei der Studie nicht um einen verfrühten Osterbeitrag.
Zwar gehöre das springende Ei zu den so genannten "Spielzeugproblemen (toy problems)" der Physik, es sei aber ein Beispiel für das Phänomen, dass kleine Abweichungen von einer Regel große Wirkungen erzielen können.
Theoretischer Hintergrund sei die Lehre turbulenter Strömungen, deren Anwendungsgebiete vielfältig sind: Sie reichen von der Wettervorhersage bis zur Planung von Autos oder Flugzeugen.
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Geänderte Reibung |
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Vor vier Jahren haben Shimomura und seine Kollegen theoretisch erklärt, warum sich schnell rotierende Eier aufrichten.
Verantwortlich dafür sind kleinste Unregelmäßigkeiten, die sich auf die Reibung zwischen der Schale und dem Untergrund auswirken und so die Richtung des Drehimpulses ändern.
[science.ORF.at, 12.4.06]
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01.01.2010 |
