Welches physikalische Gesetz nutzen Eisläufer bei der Pirouette aus?

Die Eisläufer nutzen Drehimpulserhaltung aus! Ein Eisläufer rotiert mit ausgestreckten Armen um seine Längsachse mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit \( \boldsymbol{\omega}_1 \) und einem Trägheitsmoment \( I_1 \).

Zieht er nun die ausgestreckten Arme an den Körper, so wird sein Trägheitsmoment - gemäß der Formel \( I ~=~ \sum_i \, m_i \, r_i^2 \) - kleiner. (Da der Abstand zur Drehachse \( r_i \) für einige Massenpunkte der Arme kleiner wird).

Der Drehimpuls \[ \boldsymbol{L} ~=~ I_1 \, \boldsymbol{\omega}_1 ~=~ I_2 \, \boldsymbol{\omega}_2 \]muss aber erhalten bleiben. Das heißt: wenn das Trägheitsmoment kleiner wird, muss die Winkelgeschwindigkeit offensichtlich nach der obigen Formel größer werden.

Wenn also der Eisläufer seine Arme an den Körper zieht, so rotiert er schneller!