Den som någonsin misslyckats med att kasta en ölmatta i en hatt bör notera:fysiker vid universitetet i Bonn har upptäckt varför denna uppgift är så svår. Dock, deras studie föreslår också hur man kan öka noggrannheten och räckvidden avsevärt. Resultaten publiceras i European Physical Journal Plus .

Ölmattor skyddar bord från fula kondensringar. Dock, de missbrukas ibland också som projektiler. Vanligtvis med liten framgång:efter bara en kort tid, kartongunderlägg lämnar sin väg, snurrar åt sidan, och faller till marken. Men varför är det så?

Fysiker vid Helmholtz Institute of Radiation and Nuclear Physics och Argelander Institute for Astronomy vid University of Bonn har nu undersökt denna fråga. Enligt dem, ölmattans beteende är oundvikligt, åtminstone när man använder den vanliga kasttekniken:den börjar oundvikligen att glida iväg efter högst 0,45 sekunder. Spelkort går snett efter bara 0,24 sekunder, CD -skivor efter 0,8 sekunder.

Anledningen till detta är samspelet mellan gravitation, hiss, och bevarande av vinkelmoment:mattan tippar bakåt strax efter att den kastats på grund av gravitationen. Detta ger det en angreppsvinkel, liknande ett landningsflygplan. Denna vinkel skapar lyft i luftflödet. "Dock, lyftkraften appliceras inte i mitten av mattan, men snarare i den främre tredjedelen, "förklarar doktoranden Johann Ostmeyer, som kom på idén till studien.

Detta skulle normalt snart få den runda kartongen att vända. Och det gör det faktiskt - men bara om det kastas på ett ganska okonventionellt sätt. "En ölmatta roteras vanligtvis när den kastas, liknar en frisbee, "säger Ostmeyers kollega Christoph Schürmann från Argelander -institutet för astronomi vid universitetet i Bonn." Detta gör det till ett slags snurr. "Denna rotation stabiliserar flygningen och förhindrar att den vänder. I stället lyftkraften får mattan att glida iväg åt sidan - till höger, om den vrids moturs; annars till vänster.

Ölmatta kastmaskin designad

På samma gång, det rätar upp sig - så det är inte längre parallellt med marken utan står istället upprätt i luften som ett roterande hjul. I denna position, mattan har en backspin - om den verkligen skulle stå upp som ett hjul på marken, den skulle således resa tillbaka till sin utgångspunkt. Under flygningen, det tappar snabbt höjd och faller till marken. Denna process är karakteristisk för alla plattor, runda föremål.

Idén om studien uppstod under en utflykt av fysikshowet från universitetet i Bonn till München. Evenemanget fångar regelbundet flera hundra besökare med sina fascinerande fysiska experiment. Medan deltagarna besökte en bar tillsammans, de undrade varför flygande ölmattor beter sig som de gör.

Vid deras återkomst, fysikerna hanterade denna fråga systematiskt:De specialdesignade en ölmatta kastmaskin och spelade in flygningarna med en höghastighetskamera. Detta gjorde att de kunde verifiera om deras teoretiska förutsägelser motsvarade deras praktiska observationer. "Det finns ingen ansökan om projektet, "förklarar professor Dr. Carsten Urbach från Helmholtz Institute of Radiation and Nuclear Physics, ett institut för institutionen för fysik och astronomi vid universitetet i Bonn. "Dock, problemet är klart för lekmän och fysiker. Och den illustrerar underbart hela processen genom vilken naturvetenskapen förvärvar kunskap - från observation till teori och dess experimentella tester, ända fram till dess anpassning och vidareutveckling. "

Spelkort sträcker sig upp till 60 meter

Tillfälligtvis, ölmattor reser stabilt, och därmed längst om de roterar mycket snabbt - ett trick som också har behärskats av världens bästa kortspelare Rick Smith Jr., vars rekordkastavstånd är över 60 meter. Dock, snabbt roterande ölmattor reser inte rakt i mer än 0,45 sekunder. "De som vill kasta riktigt långt och exakt bör placera mattan i vertikalt läge och applicera bakåtrotation, "förklarar Ostmeyer - och sedan, i samma andetag, varnar för eventuella skador.

Det är inte utan anledning att det finns en försiktighets ursäkt i slutet av publikationen:"Våra uppriktiga ursäkter till alla som drabbats av en ölmatta, vare sig det är genom felaktiga syften eller på grund av att vi uppmanar andra att utföra dumma experiment. "