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Physik des Skateboardens

Eine Frage des richtigen Drehs

Hebelwirkung, Rotationsachsen, Trägheitsmomente: Hinter dem Skateboardfahren steckt teilweise ziemlich knifflige Physik.
Why this skateboarding trick should be IMPOSSIBLE ft. Rodney Mullen

Veröffentlicht am: 31.05.2018

Laufzeit: 0:09:39

Sprache: englisch

Auf dem YouTube-Kanal Physics Girl präsentiert die Wissenschaftskommunikatorin Dianna Leilani Cowern physikalische Themen. Der Kanal gehört zu den PBS Digital Studios.

Skateboard-Profis beherrschen eine ganze Reihe von Tricks, die einen gehörig zum Staunen bringen können. Sprünge, bei denen das Brett scheinbar unkontrolliert wild in der Luft herumwirbelt und die trotzdem sauber »gestanden« werden. Wer schon einmal versucht hat, mit so einem Brett auch nur einen Zentimeter hochzuhüpfen, weiß, wie schmerzhaft das enden kann. Wie dieses schön erzählte Video auf dem YouTube-Kanal Physics Girl zeigt, ist das Ganze aber keine Magie, sondern letztlich ausgefeilte Physik – und eine Riesenportion Talent und Übung.

Die physikalischen Zusammenhänge kann man sich auch intuitiv an ein paar Beispielen klarmachen. Zum Springen etwa benötigt man die Hebelwirkung, die es geschickt einzusetzen gilt. Der Ollie genannte Standardsprung beruht darauf, das hintere Ende des Boards so schnell auf den Boden zu drücken, dass das ganze Brett in die Luft springt. Für die weniger Wagemutigen: Man kann das simulieren, indem man einen Stift so auf ein flaches Buch legt, dass das hintere Ende ein Stück weit übersteht. Dann schlägt man dieses Ende auf den Tisch – und der Stift fliegt hoch.

Deutlich komplizierter wird es, wenn man zusätzlich noch Drehungen um verschiedene Achsen einbaut. Frei fliegende Körper rotieren im Allgemeinen nämlich nicht stabil. Nur die beiden Achsen mit dem kleinsten und dem größten Trägheitsmoment sind stabile Rotationsachsen (siehe hierzu etwa diese didaktische Darstellung von der Uni Göttingen). Das liegt daran, dass sich kleine Abweichungen von der perfekten Drehachse »gutmütig« verhalten und nicht zu starken Schwankungen aufschaukeln. Drehungen, bei denen die Achse mit dem mittleren Trägheitsmoment beteiligt ist – etwa ein Salto mit Schraube für das Board –, führen zu chaotischen, kaum berechenbaren Rotationsmustern und sind eine Sache für Profis.

Um solche Rotationen zu kontrollieren, braucht man ein gutes Finger- oder besser gesagt Fußspitzengefühl. Gute Skater führen ihr Board deshalb mit den Füßen nach oder fixieren die Drehung an bestimmten Punkten intuitiv.

Vom Eiskunstlauf her weiß man übrigens, dass sich eine Rotation beschleunigen lässt, wenn man sie zunächst mit ausgestreckten Armen beginnt und diese dann an sich heranzieht. Das liegt am Gesetz der Drehimpulserhaltung: Weiter außen liegende, langsam rotierende Massen besitzen den gleichen Drehimpuls wie schneller rotierende weiter innen. Beim Heranziehen der Arme muss sich deshalb die Rotation beschleunigen, sonst ginge Drehimpuls verloren – was nach den Gesetzen der Physik nicht möglich ist. Auch die Skateboarder haben solche Pirouetten für sich entdeckt. Das Ganze lässt sich sogar zu Hause ausprobieren – besonders eindrucksvoll mit Gewichten in den Händen.

Wie man sieht, lassen sich die Gesetze der Physik auch beim Skateboarden nicht aushebeln. Aber um mit ihnen zu spielen, braucht man etwas Zeit, Übung – und gute Knieschützer.

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