Rollen beide Kugeln gleich schnell aufeinander zu, so treffen sie sich in der Mitte. Bei den engen Schienen rollen sie ab der Mitte wieder an ihre Ausgangspunkte zurück. Rollen beide auf den anderen Schienen mit einem breiteren Sparabstand aufeinander zu, so rollen sie nur für kurze Zeit in Richtung ihrer Ausgangsposition zurück, rollen dann aber wieder, wie aus Geisterhand, aufeinander zu, treffen sich dann wieder in der Mitte, gehen auseinander und rollen dann abermals aufeinander zu. Dies geschieht ein paar mal, bis die Kugeln schließlich in der Mitte liegen bleiben.

Warum bewegen sich die Kugeln ab der Mitte in die Ausgangsrichtung zurück? Beide haben aufgrund der gleichen Geschwindigkeit den gleichen Impuls (Schwung). Bei ihrem Treffen in der Mitte wird dieser Impuls gegenseitig übertragen. Also überträgt die linke Kugel, die nach rechts läuft, ihren Schwung vollständig auf die rechte Kugel, die daraufhin nach rechts läuft und umgekehrt.

Das kennst du sicherlich von einem Tennisball, den du gegen eine Wand wirfst. Dabei funktioniert die starre Wand wie die zweite Kugel, die den Ball umkehren lässt.

Welche Rolle spielt die Breite der Schienen?

Ist der Abstand der Schienen klein, verhalten sich die Kugeln als würden sie auf einer Ebenen (zum Beispiel auf dem Boden) rollen. Interessant wird es, wenn der so genannte Spurabstand der Schiene verbreitert ist. Für die gleiche Strecke benötigt die Kugel auf einer breiteren Schiene mehr Umdrehungen als auf der Schiene mit dem kleineren Spurabstand. Sie dreht sich viel schneller. Treffen sich also beide Kugeln in der Mitte der breiten Schienen, so rutschen sie nur zurück und drehen sich in die gleiche Richtung weiter. Die Reibung verlangsamt die Kugeln, bis sie stehen bleiben, sich aber noch drehen. Nun bewegen sie sich wieder aufeinander zu. Das geschieht je nach Anfangsgeschwindigkeit mehrere Male, bis sie am Ende in der Mitte ruhen.

Anwendungen in der Natur und Technik

Wenn man beim Tischtennis den Ball sehr stark anschneidet, so kann er, obwohl er nach vorne geschlagen wurde, nach dem aufhüpfen wieder zurück kommen. Hier hat also, wie beim Kugelstoßen mit breitem Spurabstand, die Drehung des Balles eine größere Auswirkung auf die Bewegung, wie die Vorwärtsbewegung.