Huvud vetenskap

Precessionsfysik

Precessionsfysik
Precessionsfysik

Video: Wheel momentum Walter Lewin.wmv 2024, Juli

Video: Wheel momentum Walter Lewin.wmv 2024, Juli
Anonim

Förekomst, fenomen som är förknippat med verkan av ett gyroskop eller en roterande topp och består av en relativt långsam rotation av rotationsaxeln hos en spinnkropp kring en linje som korsar snurraxeln. Den släta, långsamma cirkulationen av en snurrande topp är företräde, den ojämna slingraren är näring.

I figuren roterar skivan med vikt W och den anslutna axeln med hög hastighet kring rotationsaxeln AB. Vinkelhastigheten ω, som betraktas medurs från A, kan antingen antydas med den krökta pilen ω i skivans plan eller med vektorn ω ′ vinkelrätt mot skivan och pekar åt höger. Den krökta pilen ω och vektorn ω ′ är analoga respektive med rotationen och framsteget av en högerskruv i en mutter; detta kallas högerregeln. Det är vanligtvis mer bekvämt att representera rotationer och vridmoment (som tenderar att producera rotationer) av vektorer snarare än med böjda pilar.

Axeln och den stationära kolonnen AC är förbundna med en kula-och-uttagskoppling vid A, som tillåter axeln att rotera omkring vilken linje som helst genom A. I arrangemanget som visas i figuren skapar vikten W ett medurs moment WL om A som kan representeras av en vektor M med storleken WL, verkande vid A och vinkelrätt mot AB. På grund av ögonblicket kommer axeln att föregå (rotera långsamt) kring kolumnens axel medurs, sett från C; precessions vinkelhastighet indikeras av vektorn Ω. Det bör noteras att ω ′, M och Ω är vinkelrätt mot varandra och att rotationsvektorn ω ′ alltid roterar mot det ögonblick som vektorn M. Det kan visas att pr, vinkelhastigheten för prcession, inte beror på vinkeln a, som i fallet med en snurrande topp är nära 180 grader.

Uppåtriktningen av toppar åtföljs ofta av ett fenomen som kallas nutation, vilket bevisas av en våglänsande rörelse i slutet av rotationsaxeln orsakad av variationer i vinkeln a.