mueller

Institut für Mechanik und Regelungstechnik
Kolloquium
Mechanik und Regelungstechnik – Mechatronik
in Verbindung mit dem
VDI-Arbeitskreis Mess- und Automatisierungstechnik und FOMAAS
Im Rahmen des im Wintersemester 2012/13 am Institut für Mechanik und Regelungstechnik - Mechatronik stattfindenden
Kolloquiums wird am
Dienstag, 18.12.2012, 17:00 Uhr, Raum PB-A 118,
Paul-Bonatz-Str. 9 - 11, 57076 Siegen,
Herr Prof. Dr.-Ing. Hans H. Müller-Slany,
Universität Duisburg-Essen
über das Thema
„Zur Dynamik des Kreisels – vom Kinderspielzeug zum Weltraumflug Experimentalvortrag“
sprechen.
Vortragsübersicht:
Allgemein ist jeder drehbewegte starre Körper ein Kreisel. In überaus vielfältigen Formen – vom Kinderspielzeug bis zu
physikalischen Phänomenen in der Satellitendynamik – tritt das merkwürdige dynamische Verhalten des Kreisels in
Erscheinung. Die Kreiselkräfte erscheinen uns merkwürdig, weil sie sich anders verhalten als wir aus unserer
Erfahrungswelt erwarten würden. Die mathematische Simulation der Kreiselphänomene ist heute im Rahmen der
Modellbildung für Mehrkörpersysteme (MKS) problemlos möglich – allerdings wird unsere Erfahrungswelt dabei nur
bedingt geschärft, weil sich die beschreibenden, hochgradig nichtlinearen mathematischen Strukturen jeder Anschauung
entziehen. Im Vortrag wird – ausgehend von den physikalischen Axiomen für die Beschreibung der Dynamik eines
starren Körpers – ein Weg gezeichnet, wie mit anschaulichen Betrachtungen das Bewegungsverhalten eines Kreisels
qualitativ korrekt beschrieben werden kann. Auf dieser Basis wird das Kreiselverhalten bei Spielzeugen, bei technischen
Systemen und in der Natur analysiert. Unter vielen anderen werden folgende Fragen diskutiert:
- wie ein Kreiselkompass die Nord-Richtung findet,
- warum ein linkshändig geworfener Bierfilz nach rechts umkippt (und umgekehrt),
- warum man beim Freihändigfahren das Fahrrad noch lenken kann,
- warum der Frühlingspunkt vor 2000 Jahren im Sternbild Widder lag und nicht wie heute im Sternbild Fische,
- warum die ersten sowjetischen und amerikanischen Satelliten ihre vorgesehene Lage relativ zur Umlaufbahn im
Weltraum schon nach sehr kurzer Zeit unvorhergesehen änderten,
- wie kann man sich das Verhalten von Scheiben-, bzw. Walzen-Rotoren erklären. Die qualitativen Betrachtungen werden
am Kreiselmodell der PHYWE nach Magnus durchgeführt. Das wissenschaftliche Werk von Prof. Dr. rer. nat. Kurt
Magnus hat die Kenntnisse über den Kreisel und die MKS-Modellbildung wesentlich beeinflusst. Am 8.9.2012 wäre er
100 Jahre alt geworden.
Die Hochschullehrer des Instituts
für Mechanik und Regelungstechnik - Mechatronik
Siegen im November 2012