Principal ştiinţă

Fizica precesiunii

Fizica precesiunii
Fizica precesiunii
Anonim

Precesiune, fenomen asociat cu acțiunea unui giroscop sau a unui vârf de filare și constând dintr-o rotație relativ lentă a axei de rotație a unui corp de filare în jurul unei linii care intersectează axa de centrifugare. Circuirea lină și lentă a unui vârf de filare este precesie, ondularea neuniformă este nutriția.

În figură, discul de greutate W și arborele atașat se rotesc cu viteză mare în jurul axei de centrifugare AB. Viteza unghiulară which, care este privită în sensul acelor de ceasornic din A, poate fi indicată fie de săgeata curbă the în planul discului, fie de vectorul per ′ perpendicular pe disc și îndreptat spre dreapta. Săgeata curbă ω și vectorul ω ′ sunt analoge, respectiv, la rotația și înaintarea unui șurub cu mâna dreaptă a unei piulițe; aceasta este cunoscută sub numele de regula din dreapta. De obicei, este mai convenabil să reprezinți rotirile și momentele de rotire (care tind să producă rotații) de vectori și nu de săgeți curbate.

Arborele și coloana staționară AC sunt conectate printr-o îmbinare cu bilă și priză la A, care permite arborelui să se rotească în orice linie prin A. În aranjamentul prezentat în figură, greutatea W creează un moment WL în sensul acelor de ceasornic despre A, care poate fi reprezentat de un vector M de magnitudine WL, care acționează la A și perpendicular pe AB. Din cauza momentului, arborele va precesiona (se va roti încet) în jurul axei coloanei într-o direcție în sensul acelor de ceasornic, privit din C; viteza unghiulară de precesie este indicată de vectorul Ω. Trebuie menționat că ω ′, M și Ω sunt în unghi drept unul cu celălalt și că vectorul de rotire ω ′ se rotește întotdeauna spre vectorul de moment M. Se poate demonstra că Ω, viteza unghiulară a precesiunii, nu depinde pe unghiul α, care, în cazul unui vârf de filare, este aproape de 180 de grade.

Precesiunea vârfurilor este însoțită frecvent de un fenomen cunoscut sub numele de nutrație, care este evidențiat de o mișcare de undă a capătului axei de centrifugare cauzată de variații ale unghiului α.