In einem ansonsten leeren Universum mit newtonscher Physik befindet sich ein Raumschiff. Das Raumschiff ist kugelförmig und dermaßen symmetrisch gebaut, das der Schwerpunkt mit dem Kugelmittelpunkt zusammenfällt. Am Äquator der Kugel befindet sich eine Anordnung von Schubdüsen in der Weise, dass beim Beschleunigen der effektive Angriffspunkt der Schubkräfte mit dem Schwerpunkt übereinstimmt. Es können also keine Drehmomente auftreten. Im Mittelpunkt des Raumschiffes ist reibungsfrei das eine Ende der Achse eines rotierenden Kreisels gelagert; das andere Ende schwebt frei im Raum und zeigt in Richtung Äquator. Der Kreisel wurde bei der Bestimmung des Schwerpunkts des Raumschiffes nicht mit berücksichtigt. Wegen der reibungsfreien Lagerung im Schwerpunkt des Raumschiffs können Bewegungen des Kreisels das Raumschiff zwar durch Reaktionskräfte verschieben, aber kein Drehmoment ausüben.

Hier ist eine Skizze:

Skizze: Kreisel im Raumschiff

Nun beschleunigt das Raumschiff. Zu Anfang hat der Kreisel den Drehimpuls L, aber durch die Beschleunigungskräfte beginnt er zu präzedieren und nach einer Weile hat er den Drehimpuls -L. Genau dann hört das Raumschiff wieder auf zu beschleunigen. Drehimpuls muss erhalten bleiben. Wo sind die 2L Drehimpulsunterschied geblieben?

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Diskussion

2023-06-07 21:35:04 von Inka:
die „stecken“ in der erhöhten Geschwindigkeit des Raumschiffes
2023-07-18 23:27:27 von :
Nein, Geschwindigkeit bzw. Impuls ist was anderes als Drehimpuls. Es hat zwar schon was mit der Bewegung des Raumschiffs zu tun, aber das ist nicht alles.

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