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Roulette-Labor · Labor · Physik · 7 Min.

Physik der Kugel

Eine kleine Kugel auf einer kegelförmigen Bahn, allein von der Geschwindigkeit getragen.

Kurz gesagt

Die Kugel bleibt auf der Bahn, solange die Neigung der Bahn den Bedarf an Zentripetalkraft deckt. Wird sie langsamer als eine Grenzgeschwindigkeit, rollt sie die Schräge hinab, trifft eine Raute und streut.

Material
Ivorin / Teflon
Durchmesser
18–21 mm
Grenzgeschwindigkeit
vom Bahnwinkel bestimmt
Masse
wenige Gramm

Die Kugel

Früher Elfenbein, dann Ivorin (ein Zelluloid), heute meist Teflon oder ein ähnliches Polymer, 18 bis 21 mm im Durchmesser, wenige Gramm schwer. Casinos halten mehrere Größen vor und wechseln sie, weil eine kleinere, leichtere KugelAusstattungKugelDie kleine Kugel, die gegen die Drehrichtung der Drehscheibe in den Kugellauf eingeworfen wird. Moderne Kugeln bestehen aus Ivorine oder Teflon, 18–21 mm.Ganz lesen → stärker auf den StegenAusstattungStegDie Trennwand aus Metall zwischen zwei Fächern im Kessel.Ganz lesen → springt und weiter streut, was der Bank nützt. Die Kugel muss unmagnetisch sein und wird auf Rundheit geprüft; eine unrunde Kugel fällt früh und unberechenbar.

Auf der Bahn

Auf einer geneigten Kreisbahn braucht die Kugel eine Zentripetalkraft mv²/r, um weiter zu kreisen. Solange die Kugel schnell ist, liefert die Bahnwand sie. Wird die Kugel langsamer, sinkt die benötigte Kraft, bis die nach innen gerichtete Komponente der Schwerkraft entlang der Neigung mehr beträgt, als die Geometrie halten kann, und die Kugel abrollt. Die kritische Geschwindigkeit hängt nur von Radius und Winkel der Bahn ab, daher ist die Fallgeschwindigkeit an einem bestimmten Kessel von Coup zu Coup nahezu konstant, typischerweise 1 bis 1,3 m/s.

auf der Bahnwas geschiehtwas es bedeutet
schnelle Rundendie Wand liefert die Zentripetalkraft; Reibung und Luftwiderstand bremsen die Kugeldie Rundenzeiten werden vorhersehbar länger
Abbremsender Bedarf an Zentripetalkraft sinkt auf das, was die Schwerkraft liefern kannder Fall naht
kritische Geschwindigkeitdie Schwerkraftkomponente entlang der Neigung übersteigt den Halt der Bahndie Kugel verlässt die Bahn
Schrägerollt von der Schwerkraft getrieben nach innensteuert auf eine Raute zu
Die Abbremsung auf der Bahn beträgt etwa v′ = −(a + b·v): ein konstanter Reibungsterm und ein zur Geschwindigkeit proportionaler Widerstandsterm.

Muster der Abbremsung

Rollreibung entzieht Energie mit annähernd konstanter Rate; der Luftwiderstand entzieht mehr, wenn die Kugel schneller ist. Zusammen machen sie jede Runde um einen vorhersehbaren Betrag länger als die vorige. Wer zwei oder drei aufeinanderfolgende Rundenzeiten misst, kann die Reibungs- und Widerstandskonstanten anpassen und die Runde hochrechnen, in der die Kugel fällt. An einem sauberen Kessel ist die Prognose auf einige Zehntelsekunden genau; das messen Timing-Vorhersager, und die Seite zur Abbremsung zeigt die Rechnung.

Streuung

Nach dem Verlassen der Bahn quert die Kugel die SchrägeAusstattungSchrägeDie geneigte Fläche zwischen Kugellauf und Fächern (Kesselschräge), auf der die Rauten sitzen.Ganz lesen → und trifft meist eine der acht RautenAusstattungRauteEines der Metallhindernisse auf der Schräge, die die fallende Kugel ablenken. Auch: Kanu, Diamant, Pin.Ganz lesen →. Welche und in welchem Winkel, entscheidet, ob sie nahe am „Fall-FachAusstattungFachEines der 37 nummerierten Fächer der Drehscheibe (Nummernfach). Auch: Slot, Cup.Ganz lesen →“ oder einen Viertelkessel entfernt landet. Dann springt sie über die Stege, manchmal wieder aus einem Fach heraus, in das sie schon gefallen war. Die Streuung wird je Kessel als Verteilung des Endfachs relativ zum Fach unter dem Fallpunkt gemessen; an modernen Kesseln umfasst sie typischerweise 10 bis 15 Fächer zu jeder Seite, und manche Kessel zeigen zwei oder drei Gipfel, weil bestimmte Rauten häufiger getroffen werden.

Beispielhafte Streuung: Endfach relativ zum Fall-Fach% der Coups
−15 oder mehr
6%
−10 bis −14
9%
−5 bis −9
14%
−1 bis −4
17%
0 (Fall-Fach)
6%
+1 bis +4
17%
+5 bis +9
14%
+10 bis +14
10%
+15 oder mehr
7%
% der Coups
08,5017%
Eine erfundene, aber typische Form. Echte Verteilungen werden je Kessel, je Kugel und je Drehrichtung gemessen und ändern sich mit dem Verschleiß.

Was das für Spieler bedeutet

Alles bis zum Fall ist im Prinzip wissbar und in der Praxis nutzlos ohne Geräte und späte Wetten. Alles nach dem Fall ist darauf angelegt, unwissbar zu sein. Das Ergebnis ist ein Spiel, dessen Ausgänge zufällig sind, nicht weil die Physik zufällig wäre, sondern weil die Information, die man zur Vorhersage bräuchte, zwischen Bahn und Fach zerstört wird.

Fragen

Ändert eine schwerere Kugel die Quote?

Nicht die Quote. Sie ändert die Streuung: Schwerere Kugeln springen weniger und kommen früher zur Ruhe.

Warum wechseln Casinos die Kugeln?

Um jeden auszubremsen, der ein Vorhersagegerät auf eine Kugel kalibriert hat, und weil Kugeln verschleißen.

Kann die Kugel den Kessel verlassen?

Selten, bei hartem Abwurf oder verschlissener Bahn. Der Coup ist dann ungültig.

Zum Schmunzeln

Von der Geschwindigkeit getragen. Von der Reibung heruntergeholt. Absichtlich gestreut.

Von der Geschwindigkeit getragen. Von der Reibung heruntergeholt. Absichtlich gestreut.

Quellen

  1. Small, M. & Tse, C. K. “Predicting the outcome of roulette.” Chaos 22(3), 2012.
  2. Bass, T. A. The Eudaemonic Pie. Houghton Mifflin, 1985.
geprüft am 2026-09-28Modell: europäisch, einfache ZeroMethodik ↗Quellen ↗