pörgettyűs tehetetlenség
Gyro - masszív test, amelynek szimmetriatengelye, amely forog e tengely egy nagyon nagy szögsebességgel. Milyen sebességgel tudjuk venni „nagyon nagy”? Ez a követelmény fontos abban az esetben, ha a giroszkóp is részt vesz a további forgómozgást szögsebességgel. Aztán, amikor a feltétel. abból lehet kiindulni, hogy az iránya egybeesik a perdület a giroszkóp forgástengely:
Ábra. 18 giroszkópos hatása a giroszkóp Ha a jogosult fellépni
(Az ábrán ez irányul tőlünk), van egy pillanatra erő irányul merőleges ez az erő (lásd ábra.). Az egyenlet szerint a pillanatok:
megváltoztatja a perdület vektor egybeesik az irányt pillanatában az erő vektor. Ez azt jelenti, hogy a tengely a giroszkóp hajlamosak kapcsolja a merőleges irányban, az alkalmazott erő. Ez azt jelenti, ebben a példában, mi jár a giroszkóp tőlünk, és ő hajlik az oldalon - a bal oldalon. Ez az egyik megnyilvánulása a giroszkópos hatás.
Ha az erő igyekszik a giroszkóp tengelye állandó, lehet, hogy a precesszió egy giroszkóp. Tekintsük példaként giroszkóp (giroszkóp), amelynek tengelye van döntve. Ezután a gravitációs erő mg és N őrölt reakció erők létrehozásához egy pár, amely arra törekszik, hogy felborulhat a giroszkóp. De abban a pillanatban az erő merőleges a tengelyre, a tetején, és továbbá vektor változás lendületét. Ebben a helyzetben, a giroszkóp tengelye Nap körül függőleges levonni a felső felfekvési pontja (lásd. Ábra).
Annak érdekében, hogy meghatározzák a precesszió frekvencia, úgy a helyzeteket
sének részletesebben. erői pár pillanat tekinthető viszonylag
bárhol. Viszonylag felső forgáspont nyomaték egyenlő lesz. modullal kell. ahol # 945; - közötti szög a sugár-vektort (irányított tengelye mentén a felső), és a gravitációs erő.
19. ábra: A precesszió a giroszkóp
Másrészt, ha idején dt tengelye a felső viszont a d # 966;, akkor a modul megváltoztatja a perdület vektor egyenlő lesz (lásd. Ábra). Behelyettesítve ezeket az eredményeket pillanatok egyenlet figyelembevételével egyidejűleg ezt. Kapjuk. Ebből következik, hogy a precessziós frekvenciája megegyezik:
A kisebb top-speed giroszkóp, annál nagyobb a frekvencia a precesszió.
4. fejezet A nem inerciális vonatkoztatási rendszer és a gravitációs mező.
Vegyünk két referencia képkocka:
inerciális (ISO) és neinertsi-
ügyi (NeISO). - gyorsulás
NeISO irányította az x tengely mentén.
A t = 0 ugyanazt a rendszert. keresztül
Ez némi időt vesz igénybe a t x
a távolból. és akkor
Ábra. 20. ISO és NeISO
Szerint a Newton második törvénye ISO :. A koordináta transzformáció x. kapjuk:
Így láthatjuk, hogy az átmenet ISO NeISO Newton második törvénye változtatja megjelenését:
De ha írunk Newton második törvénye formájában
lehet írni, hogy NeISO valamint az ISO. De ehhez az szükséges, hogy fontolja meg a második tag a jobb oldalon néhány további erő. Ez az erő az úgynevezett tehetetlenségi erő:
Mivel tehetetlenségi nyomaték nem kapcsolódó bármely fenti kölcsönhatások, bizonyos, a hagyományos erő - pseudoforces. A bevezetés ponyatiyasily tehetetlenség, lehetséges volt, hogy írjon Newton második törvénye a NeISO valamint az ISO:
De meg kell jegyezni, hogy az átlagos összege eredő erők és a tehetetlenségi erő:
A centrifugális erő kell figyelembe venni a forgó NeISO.
Tekintsük a szervezet egyensúlyát állapotban egy forgó tömeg m NeISO. Az ábra kötődik az a korong tengelye forog gyakorisággal # 969;. A szempontból egy megfigyelő ISO szervezetben együtt forog a lemez, és az erő, amely kölcsönöz test normális (centripetális) gyorsulás - a rugó rugalmas test, amely csatlakozik a forgástengely. Az ISO. . hol.
A NeISO test nyugalomban van (viszonyítva a lemez, nem mozog). ezért
Ábra. 21. A centrifugális erő a rendszer, az összeget az erőtől
test (tekintve tehetetlenségi erők) nullának kell lennie. A NeISO :. tehát
Ebből következik, hogy a tehetetlenségi erő irányítani a szemközti oldalon a rugalmas erő, és annak értéke függ a forgási sebesség NeISO. Mivel ez az erő irányítja a központtól, amely körül forog NeISO, ez az úgynevezett centrifugális erő:
Ha a forgó test mozog NeISO, hatással van, amely megköveteli a másik profil a tehetetlenségi erők - a Coriolis-erő. A tény az, hogy minden mozgást a forgó NeISO (kivéve a mozgás tengelyével párhuzamosan forgási) változást okoz perdület a mozgó test. Például, ha a test mozog radiális irányban, ez növeli a sugara forgatás és változtatásával a MO
MENT tehetetlenségi () a következő képlet alapján
növekedni fog, és perdület.
Ezért mozgás a test egy egyenes vonal mentén, a PA-
sugara (lásd. ábra.) csak akkor valósítható
ha valamilyen erő létrehoz egy nyomaték, amely megváltoztatja
impulzus időt. Ez az erő is reakció ábra. 22 Mozgás CIÓ „kerítés” által szállított a bal oldalon a pálya
NeISO ebben a testben. Ő tolja a mozgó test
és növeli a perdület. De a szempontból a megfigyelő NeISO test mozog egy egyenes vonal, és a hatás a kerítés merőleges a pályára kell egyensúlyban másik erő, amely merőleges a ugyanaz, de az ellenkező irányban. Ez az erő az úgynevezett Coriolis-erő.
Annak érdekében, hogy meghatározza, mely egyenlő a Coriolis-erő fogja vizsgálni egy másik ügyben. Tegyük fel, hogy a NeISO forog a szögletes
sebesség # 969;. sebességgel mozog (viszonyítva a lemez) a test egy körpálya mentén. Az ISO-érzékenység
Ez a test egyenlő lesz az összeg a relatív sebesség
és a forgási sebesség együtt NeISO:
Az erő biztosítja a körkörös mozgás, meg kell egyenlő a termék a normál súlyú (centripetális) gyorsulás:
Szemszögéből a megfigyelőt NeISO test mozog egy kört a normál sebesség és gyorsulás ugyanaz. Ezután Newton második törvénye a NeISO jelentése:
Azaz, ebben az esetben meg kell vizsgálni a két tehetetlenségi erők (a második és a harmadik ciklus). A második kifejezés - a centrifugális erő, a harmadik pedig a Coriolis-erő. jelek véletlen e két kifejezés arra utal, hogy ebben az esetben az irányba ezek az erők azonos.
Az általános esetben, az irányt a Coriolis-erő függ a forgásirány NeISO iránya és sebessége a test mozgó ebben a keretben. Ezért, a Coriolis-erő alkalmazásával rögzített vektor szorzás műveletek:
Ennek megfelelően, a Coriolis-erő egyenlő a modul:
ahol # 945; - közötti szög a vektorok és a.