Guten Tag, willkommen zur Vorlesung der allgemeinen Physik an der EPFL. In dieser Lektion habe ich die mathematische Darstellung der Rotationen Behandelt. Ich weiss, dass dies ein schwieriges Thema ist aber ihr könnt euch sicher vorstellen, dass wir keine Mechanik machen können, ohne Rotationen. Um etwas gegen den schwierigen Aspekt zu unternehmen, werde ich euch hier zwei amüsante Experimente präsentieren: das erste ist bekannt unter dem Namen Euler Scheibe, es handelt sich dabei um eine Münze die sich auf dem Tisch dreht und das zweite Experiment handelt von der Frage, wie es eine Katze schafft auf ihre Pfoten zu fallen. Ich beginne mit der Euler Scheibe; um dieses Experiment durchzuführen, haben wir anstatt einer Münze eine sehr dichte Scheibe, welche hier auf einer sehr glatten Oberfläche liegt. Ich lade euch ein, euch das Experiment anzuschauen. Ihr habt sicherlich bemerkt, dass die Techniker einen Strich auf die Oberfläche der Scheibe gemalt haben. Wenn ihr die Entwicklung diese Strichs euch anschaut, so seht ihr die Rotations- geschwindigkeit der Scheibe und ihr werdet feststellen, dass diese Winkelgeschwindigkeit in etwa konstant ist. Auf der anderen Seite habt ihr festgestellt, dass es etwas hat, das immer schneller geht. Ich würde sagen dies ist die Neuorientierung der Scheibe, die immer schneller geht. Ihr könnt euch vorstellen, dass es der Kontaktpunkt ist, man nennt dies die Präzession. Die Drehgeschwindigkeit der Präzession geht immer schneller. Was sehr schön ist in diesem Video, ist, dass man sieht, dass wirklich zwei Sachen gleichzeitig passieren, die eine Winkelgeschwindigkeit ändert sich nicht fest und die ander ändert sich extrem fest. Ich lade euch ein, euch das Ende vom Film anzuschauen. So. Gut, um die Bewegung ein bisschen besser zu sehen, haben wir eine Zeitlupenaufnahme gemacht. Ich lade euch ein, dies euch nun anzuschauen. Ihr könnt, wenn ihr wollt, die Entwicklung der senkrechten Achse der Scheibe und des Strichs auf der Scheibe verfolgen. Versucht euch dies Vorzustellen. Das zweite Experiment handelt von der Frage nach dem Grund, aus welchem eine Katze immer auf ihre Pfoten fällt. Ich lade euch ein euch das Experiment anzuschauen und wir diskutieren es dann. Dies ist eine Wiederholung. Nun, ihr seht wir haben eine mechanische Katze, welche aus Stangen und Federn besteht und in der Anfangsposition zeigen die Beine nach oben und danach drehen sich die zwei Körperteile, das vordere und das hintere, hier sieht man sie sich Drehen und schlussendlich, im Moment des Aufpralls auf dem Boden zeigen die Beine nach unten. Wenn ihr euch auch so ein Objekt bauen wollt, lade ich euch ein unsere Konstruktion hier nachzumachen. Hier seht ihr einige Federn, die Beine sind selbstverständlich nur zur Illustration hier. Die Hauptsache sind die drei Stäbe und die vier Federn. Wieso bringe ich diese Beispiel wenn wir doch von Rotationen sprechen? Ich lade euch ein, euch diese Zeichnung von Herr Galli, welcher vor noch nicht allzu langer Zeit dazu publiziert hat, anzuschauen. Hier habt ihr, sagen wir mal, die Hälfte des Körpers der Katze, hier die andere Hälfte. Ihr habt hier eine Winkelgeschwindigkeit, welche diesem Pfeil entspricht. Es ist eine Winkelgeschwindigkeit, die ich in diese Richtung zeichnen muss, ich habe hier ein Omega 1, für die Bewegung der anderen Beine haben wir Omega 2 in die andere Richtung. Und nun, der Grund, dass sich der Körper der Katze dreht entspricht einer Winkelgeschwindigkeit Omega 3, so wie hier. Wenn wir etwas weiter sind mit dem Kurs und schon die Mechanik des Festkörpers diskutieren, werden wir verstehen, dass diese L für Drehimpulse stehen und dass das Argument, welches Galli gibt, darauf basiert, dass sich alles bei null Drehimpuls abspielt.
