Hoved vitenskap

Precessionsfysikk

Precessionsfysikk
Precessionsfysikk

Video: 27: Gyroscope effect and spinning top 2024, Juli

Video: 27: Gyroscope effect and spinning top 2024, Juli
Anonim

Forgjengeri, fenomen assosiert med virkningen av et gyroskop eller en spinnende topp og bestående av en relativt langsom rotasjon av rotasjonsaksen til et spinnlegeme rundt en linje som krysser spinneaksen. Den jevne, sakte sirkelen på en spinnende topp er presisjon, den ujevne vinglingen er ernæring.

På figuren roterer skiven med vekt W og den festede akselen med høy hastighet rundt spinnaksen AB. Vinkelhastigheten ω, som er vist med klokken fra A, kan indikeres enten med den buede pilen ω i planet til disken eller av vektoren ω ′ vinkelrett på disken og peker til høyre. Den buede pilen ω og vektoren ω ′ er henholdsvis analoge med rotasjonen og forskuddet til en høyre skrue i en mutter; dette er kjent som høyre-regelen. Det er vanligvis mer praktisk å representere rotasjoner og svingmomenter (som har en tendens til å produsere rotasjoner) av vektorer i stedet for med buede piler.

Skaftet og den stasjonære søylen AC er forbundet med en kule-og-sokkeledd ved A, som lar akselen rotere rundt hvilken som helst linje gjennom A. I arrangementet vist på figuren skaper vekten W et klokkeslett WL om A, som kan være representert med en vektor M med størrelsesorden WL, som virker ved A og vinkelrett på AB. På grunn av øyeblikket vil skaftet forløpe (rotere sakte) rundt kolonnens akse med urvisningen sett fra C; presesjonens vinkelhastighet indikeres av vektoren Ω. Det skal bemerkes at ω ′, M og Ω er i rette vinkler på hverandre og at spinnvektoren ω ′ alltid roterer mot øyeblikket vektor M. Det kan vises at Ω, presesjons vinkelhastighet, ikke avhenger på vinkelen α, som i tilfelle av en spinnende topp, er nær 180 grader.

Toppenes forfølgelse er ofte ledsaget av et fenomen kjent som ernæring, noe som er dokumentert av en bølgelignende bevegelse av enden av spinaksen forårsaket av variasjoner i vinkelen α.