07 Tennis racket theorem

Aufgabenstellung

When an object with different principal moments of inertia about each axis is thrown while it rotates, it can suddenly start rotating around an axis different from the one it was initially rotating about. Investigate how the rotational motion of such an object is affected by relevant parameters during its free fall.

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Leitfragen

Die folgenden Leitfragen sind als Inspiration für den Projektbeginn gedacht. Du kannst für deine Forschung und deine Präsentation eigene Schwerpunkte überlegen und setzen.

• Wie kann der Körper möglichst reproduzierbar so geworfen werden, dass er zu Beginn um eine Achse rotiert?
• Wie lässt sich die Flugbewegung und Rotation des Körpers messen?
• Wieso ändert der Körper seine Drehachse während des Flugs? Kann der Zeitpunkt der Änderung der Drehachse vorhergesagt werden?
• Von welchen Körpern kannst du die Trägheitsmomente berechnen? (Beginne möglichst mit einfachen Körpern, wie z.B. Quader mit unterschiedlichen Kantenlängen).
• Wie lassen sich Hauptträgheitsmomente von nicht so einfachen Körpern experimentell bestimmen?
• Welche Parameter, die den Flug und die Rotation des Körpers beeinflussen, können systematisch geändert werden?