Mathe knackt Ei-Problem

Legen Sie ein Osterei auf den Tisch und drehen Sie es, und Sie werden etwas Merkwürdiges bemerken: Das Ei steigt langsam an seinem Ende auf und scheint der Schwerkraft zu trotzen. Jetzt haben Forscher endlich die Mathematik hinter diesem paradoxen Verhalten beschrieben.

Normalerweise behält ein sich schnell drehendes Objekt seine Drehrichtung bei - der Grund, warum ein sich schnell bewegendes Fahrrad nicht umkippt. Bei einem hartgekochten Ei ändert die Reibung zwischen Ei und Tischplatte jedoch die Richtung dieses Drehimpulses, sagt Keith Moffatt von der École Normale Supérieure in Paris, der die Bewegung von sich drehenden Eiern mit Yutaka Shimomura von Keio Universität in Yokohama, Japan.

Obwohl das Ei anfängt, sich horizontal zu drehen, ist diese Position nicht stabil, sodass kleine Unregelmäßigkeiten in der Eierschale oder im Tisch das Ei leicht kippen. Dies löst einen Eskalationszyklus aus: Durch den Wechsel zu einer geneigten Drehung rutscht das Ei auf der Tischplatte und erzeugt eine Reibungskraft, die das Ende nach oben drückt. Dadurch rutscht das Ei mehr und der Reibungsschub wird verstärkt. Schließlich schiebt diese Reibung das Ei ganz in die vertikale Position. In der Ausgabe vom 28. März von Nature präsentieren Moffatt und Shimomura eine Reihe von Gleichungen, die den Aufstieg des Eies beschreiben.

Moffatt warnt jedoch davor, dass Experimentatoren am Osterwochenende nicht den gleichen Ertrag aus einem rohen Ei ziehen. Der Grund, erklärt er, ist, dass, wenn sich das Ei dreht, das Eigelb und das Weiß zurückbleiben, allmählich Energie absorbieren und den Spin verlangsamen. Die verbleibende Geschwindigkeit reicht nicht aus, um die starken Reibungskräfte zu erzeugen, die das Ei nach oben drücken. Das Ei wird also einfach langsamer und bleibt stehen.

LIMERICK
Legen Sie ein hart gekochtes Ei auf einen Tisch,
Und dreh es so schnell du kannst;
Es wird sich an einem Ende erheben
Mit vektorieller Mischung
Von Präzession und Spin ist das ziemlich stabil.
- Keith Moffatt

"Ihre Analyse ist eine sehr gute Berechnung", sagt Bernie Nickel, Physiker an der University of Guelph in Kanada. "Es ist der einfachste Ansatz, den ich mir vorstellen kann, und die Antwort ergibt sich fast sofort aus der Analyse."

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