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Informationen zum Gyroskop

Das Gyroskop, auch Kreiselinstrument genannt, ist ein heute unverzichtbarer Bestandteil vieler technischer Geräte. Erfahren Sie hier mehr zur Geschichte und zu den physikalischen Wirkprinzipien beim Gyroskop.

Prinzipiell besteht ein Gyroskop aus einem schnell rotierenden Kreisel, der drehbar in einer Lagerung aufgehängt ist. Seit seiner Erfindung im 19. Jahrhundert hat sich das Gyroskop zu einer heute unverzichtbaren Komponente in vielen technischen Gerätschaften entwickelt. Dabei spielt es eine besonders wichtige Rolle für Technik, die der Navigation - sei es auf dem Boden, in der Luft oder auch im All - dient. Der Name "Gyroskop" leitet sich übrigens aus dem Griechischen ab und setzt sich zusammen aus den Worten für "Drehung" und "sehen".

Die Geschichte des Gyroskops


Die Geschichte des Gyroskops geht zurück auf den Physiker und Astronom Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger, der zu Beginn des 19. Jahrhunderts das erste Gyroskop entwickelte. Wie ein heute noch erhaltenes Modell zeigt, verwendete Bohnenberger zum Bau von Gyroskopen damals Elfenbeinkugeln, die er in Aufhängungen - bestehend aus drei Messingringen - lagerte. Mithilfe einer Seidenschnur konnte man das Gyroskop abziehen und somit in schnelle Rotation versetzen. Diese ersten Gyroskope von Bohnenberger bildeten die Grundlage für den französischen Physiker Léon Foucault, der in weiterer Folge das Gyroskop zum heute gebräuchlichen Kreiselinstrument weiterentwickelte. Besonders erwähnenswert ist an dieser Stelle die Entwicklung des Meridiankompasses durch Foucault.






Physikalische Prinzipien beim Gyroskop


Generell handelt es sich beim Gyroskop um ein geschlossenes Kreiselsystem, dessen Drehimpuls konstant bleibt. Als Folge des Satzes vom Drehimpuls versucht ein Gyroskop, sobald eine Kraft von außen auf seine Rotationsachse einwirkt, senkrecht zu dieser auszuweichen. Diese Bewegung wird als Präzession bezeichnet und ist auf die Drehimpulserhaltung zurückzuführen. Aufgrund dieser physikalischen Gegebenheiten kann ein Gyroskop die Lage seiner Drehachse im Raum bemerkenswert stabil halten.

Das folgende Video zeigt eine einfache Variante eines Gyroskops, welches im wahrsten Sinne des Wortes zur Musik "tanzt".