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Lexikon Physik

Kreisel

Ein Kreisel im physikalischen Sinn ist ein starrer Körper, der sich um einen Achse dreht, die nicht notwendigerweise räumlich fixiert ist. Spielzeugkreisel wie auch technische Kreisel (Kreiselkompass, Gyroskop) besitzen meist Rotationssymmetrie bezüglich der Drehachse.

Bei der Einwirkung von Kräften bzw. Drehmomenten auf einen Kreisel treten eigentümliche Erscheinungen auf. Versucht man nämlich, die Drehachse eines Kreisels zu kippen, weicht diese seitlich aus: Der Kreisel kippt in die zur Drehachse und zur einwirkenden Kraft \(\vec F\) senkrechte Richtung (also in die Richtung des Drehmomentvektors \(\vec M\) , Abb.). Diese Bewegung erhält man rechnerisch durch Anwendung der Gleichung für die Änderung des Drehimpulses. Bei fortgesetzter Krafteinwirkung in gleicher Richtung ergibt sich eine Kreisbewegung der Drehachse, die man Präzession nennt. Im Allgemeinen treten noch kleine Kippbewegungen (Nutation) senkrecht zur Präzessionsbewegung hinzu.

Auch die Erde ist ein Kreisel, dessen Drehachse eine Präzessionsperiode von 25 850 Jahren besitzt – in dieser Zeit wandern Himmelsnord- und -südpol einmal in einem großen Kreis. Diese Zeitdauer heißt auch „platonisches Jahr“.

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