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Naturwissenschaftliches Spielzeug aus der Mechanik:
Keltischer Wackelstein bzw. Keltisches Wackelholz

 

 

Keltische Wackelhölzer, auch Keltische Wackelsteine oder Rattleback genannt, sind ein ganz erstaunliches Naturwissenschaftliches Spielzeug. Dreht man sie in die "falsche" Richtung, so beginnen sie zu wackeln, halten dann an und drehen sich plötzlich in die entgegengesetzte Richtung.

Es gibt Keltische Wackelsteine oder Keltische Wackelhölzer mit unterschiedlichen Vorzugsrichtungen. Die einen sind links- und die anderen rechtsdrehend.


Im Amerikanischen trägt dieses naturwissenschaftliche Spielzeug neben Rattleback oder Celt auch den Namen Space Pets, was so viel bedeutet wie "Weltraumtierchen" oder "Haustiere aus dem Weltall".


Keltische Wackelsteine bzw. keltische Wackelhölzer kann man auf folgende Arten spielen:

  • Die Unterlage muss glatt und eben sein, wobei der keltische Wackelstein mit der gewölbten Seite aufliegt.


  • Man dreht das keltische Wackelhholz entgegen seiner Vorzugsrichtung (ausprobieren, falls nicht bekannt) und beobachte wie es anhält und plötzlich in die entgegengesetzte Richtung dreht.


  • Man tippt ein Ende an. Das Keltische Wackelholz beginnt zu wippen und sich zu drehen.


  • Man tippt eine Seite an. Der keltische Wackelstein beginnt sich zu wiegen und zu drehen.


  • Legt man das keltische Wackelholz auf die flache Seite, so kann man es - wenn es sich um eine durchsichtige Ausführung handelt - als Vergrößerungsglas verwenden.


Warum wackeln Keltische Wackelhölzer?


Die Erklärung für das Verhalten dieses naturwissenschaftlichen Spielzeuges findet sich in seiner Form. Bei genauer Betrachtung erkennt man, dass es nicht symmetrisch ist. Vielmehr ist die Masse ungleich verteilt. Es scheint sich zwar um ein in der Mitte durchgeschnittenes Rotationsellipsoid zu handeln, also um einen symmetrischen Körper. Tatsächlich besitzt das keltische Wackelholz aber eine Unwucht.

Dreht man das Keltische Wackelholz nun in die "falsche" Richtung reibt die Unterlage unterschiedlich stark an verschiedenen Stellen des Keltischen Wackelholzes. Das aber führt dazu, dass es sich nicht mehr nur dreht, sondern zugleich zu schaukeln und sich hin- und herzuwiegen beginnt (s. Grafik). Dadurch entsteht jedoch noch mehr Reibung. Es kommt zu einem sich selbst verstärkenden Effekt.


Dabei neigt sich der Keltische Wackelstein immer ein wenig mehr auf die Seite mit der größeren Masse, sodass es am Ende quasi Übergewicht bekommt und in die "richtige" Drehrichtung fällt.



Zu diesem naturwissenschaftlichen Spielzeug gibt es eine Reihe von Abhandlungen, die sein Verhalten der kelitschen Wackelhölzer oder der Keltischen Wackelsteine "physikalischer" diskutieren als hier geschehen.





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