Warum spielt der Koffer verrückt?

Exponat im Dynamikum erklärt Besuchern durch Mitmachen die Erhaltung des Drehimpulses – Erstes rheinland-pfälzisches Science Center geht im März 2008 in Pirmasens an den Start

Pirmasens, Juni 2007. Wie kann es sein, dass sich ein Koffer wie von Geisterhand geführt dagegen wehrt,  gekippt zu werden – und welche Kräfte sind für dieses Eigenleben verantwortlich? Die Antworten darauf gibt es im Dynamikum Pirmasens, dem ersten rheinland-pfälzischen Science Center. Hier gehört ein Mitmachexperiment namens Kreiselkoffer zu den rund 200 geplanten Exponaten, die sich alle inhaltlich um die Bewegung als dem erkorenen Leitthema für das Science Center drehen. Dabei handelt es sich um einen handelsüblichen Koffer, der im Innenbereich mit einem sehr schnell rotierenden Kreisel präpariert wurde und deshalb zu Ausgleichsbewegungen des Koffers führt, sobald äußere Kräfte auf ihn einwirken. Damit lässt sich experimentierfreudigen Besuchern, die versuchen, den Kreiselkoffer zu bewegen, nachhaltig das physikalische Phänomen der Erhaltung des Drehimpulses näher bringen. 
Das Dynamikum ist in acht Themenbereiche inhaltlich unterteilt und lädt Besucher aller Altersstufen dazu ein, die phantastische Welt der naturwissenschaftlichen Phänomene selbst zu erleben und (im wahrsten Sinne des Wortes) zu be-greifen. Die Eröffnung des Science Centers ist für März 2008 geplant.

Rotierende Kreisel und ihre Eigenarten
Das Geheimnis des wild gewordenen Koffers steckt in seinem Inneren verborgen, wie der Besucher erfahren kann, nachdem er im Versuch von dessen widerspenstigen Gebähren überrascht worden ist. Denn hier wurde ein dort eingelassener Kreisel unmittelbar vor dem Experiment in eine schnelle Rotation versetzt. Dieser verschafft dem Koffer eine Drehachse, die seine räumliche Orientierung stabil hält und ihn dazu zwingt, sich jedem versuchten Kippen zu widersetzen. Besonders überraschend: Wenn man mit dem Koffer um die Kurve gehen will, stellt er sich scheinbar gegen die Regeln der Schwerkraft auf und scheint von einer unsichtbaren Kraft gehalten zu werden. Dabei versucht der Kreisel immer so auszuweichen, dass seine Drehachse so wenig wie möglich gekippt wird. 

Kreiselkompass basiert auf Drehimpulserhaltung
Der Effekt ist ebenso eindrucksvoll wie technisch nützlich: Beim sogenannten Kreiselkompass spürt ein sich sehr schnell drehender Kreisel die für uns nicht wahrnehmbare Erdrotation und richtet sich entsprechend aus. Für Flugzeuge und Schiffe ist das Gerät ein unentbehrliches Mittel zur Navigation. Der Kreiselkompass zeigt konstant die Nord-Süd-Richtung an, ohne dabei das Magnetfeld der Erde als Orientierungspunkt zu benötigen. Hierzu wird ein enthaltener Kreisel elektrisch angetrieben, so dass er etwa 20.000 Umdrehungen pro Minute erreicht, wobei seine Achse möglichst reibungsfrei in einem Tragegestell gelagert sein muss, um die freie Bewegung im Raum zu ermöglichen. Nach einiger Zeit stellt sich die Achse des Kreisels aufgrund der Kreiselkräfte automatisch parallel zum Längengrad der Erdoberfläche ein. Nur in dieser Lage wird die Drehachse des Kreisels durch die Erdrotation nicht mehr gekippt. Damit wird geographisch Nord angezeigt, da alle Längengrade von Süd mit Nord verbunden sind. 
Albert Einstein wurde 1914 als Gutachter in einen Patentstreit rund um den Kreiselkompass hinzugezogen, den der Kieler Fabrikant Hermann Anschütz-Kämpfe für sich entscheiden konnte. 

Ergänzend zum Dynamikum
Das Dynamikum Pirmasens ist das erste und bislang einzige Science Center in Rheinland-Pfalz. Als Mitmachmuseum lädt es seine Besucher aus allen Altersstufen dazu ein, die verschiedensten Phänomene aus Natur und Technik durch die aktive Beschäftigung mit Exponaten selbst zu erforschen und an den über 200 interaktiven Experimentierstationen im wahrsten Sinne des Wortes zu be-greifen. Gegenüber vergleichbaren Einrichtungen grenzt sich das Dynamikum durch den durchgängig thematisierten Leitgedanken der Bewegung ab, der sich durch die acht Bereiche Antritt, bewegte Masse, Dreh, Bewegungsmaschinen, schnelle Natur, Menschenkräfte, Denken in Bewegung und Tanz der Welt zieht. Das Angebot richtet sich insbesondere an Kinder und Jugendliche, die auf diese Weise in idealer Ergänzung des Schulunterrichts einen neuen, spektakulären Zugang zur Welt der Naturwissenschaften erhalten, darüber hinaus an alle interessierten Bürger aus Pirmasens und dem Umland sowie Touristen. Der etwa 4.000 Quadratmeter umfassende Ausstellungsort befindet sich im traditionsreichen Gebäudekomplex der ehemaligen Schuhfabrik Rheinberger im südwestdeutschen Pirmasens, der zu einem modernen Servicecenter umfunktioniert wurde. Das Dynamikum eröffnet voraussichtlich im März 2008. Weitere Informationen sind unter www.dynamikum.de abrufbar.
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