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歳差物理学

歳差物理学
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ビデオ: 【力学・デジタル】歳差運動(コマの運動) 2024, 六月

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Anonim

歳差運動、ジャイロスコープまたはスピニングトップの動作に関連する現象であり、スピン軸と交差する線の周りのスピニングボディの回転軸の比較的遅い回転で構成されます。スピニングトップの滑らかでゆっくりとした旋回は歳差運動であり、不均一なぐらつきは章動です。

図では、ウェイトWのディスクと取り付けられたシャフトが、スピン軸ABを中心に高速で回転しています。Aから時計回りに見た角速度ωは、ディスクの平面内の曲線矢印ωまたはディスクに垂直で右向きのベクトルω 'で示されます。曲線矢印ωとベクトルω 'は、それぞれ、ナットの右ねじの回転と前進に類似しています。これは右手の法則として知られています。通常、回転と回転モーメント(回転を生成する傾向がある)を、曲線矢印ではなくベクトルで表すと便利です。

シャフトと固定柱ACは、Aでボールソケットジョイントによって接続されています。これにより、シャフトはAを通る任意の線を中心に回転できます。 、これはAで作用し、ABに垂直な大きさWLのベクトルMで表すことができます。モーメントが原因で、シャフトは、Cから見て、時計回りにカラムの軸を中心に歳差運動(ゆっくり回転)します。歳差運動の角速度はベクトルΩで示されます。ω '、M、およびΩは互いに直角であり、スピンベクトルω'は常にモーメントベクトルMに向かって回転します。歳差運動の角速度であるΩは依存しないことを示すことができます。回転する天板の場合、180度に近い角度α

トップの歳差運動には、章動と呼ばれる現象が伴うことがよくあります。これは、角度αの変化によって引き起こされるスピン軸の端の波状の動きによって証明されます。