O żyroskopach, Systemie Słonecznym i momencie pędu (4)

4/7

Wstęp
Zasada zachowania pędu
Zasada zachowania momentu pędu
Moment pędu w artylerii
Sumowanie momentów pędu
Moment pędu koła rowerowego
Precesja
Precesja koła rowerowego
O precesji dokładniej
Nutacja

<<<<<<Poprzednia część artykułu<<<<<<

Zjawisko precesji bardzo przejrzyście pokazują filmy poniżej.

Ciężkie, obciażone na poręczy i zrównoważone cieżarkiem koło rowerowe rozkrecamy i wieszamy na lince. Koło obraca się wokół własnej osi. Jeżeli powiesimy na niej mały ciężarek (siła grawitacji nie będzie już całkowicie równoważona naprężeniem nici) zacznie powoli obracać się. Prędkość kątowa koła i jego osi ibrotu wokół linki, na której wisi jest wielokrotnie niższa niż prędkość obrotu samego koła.

JW Player goes here
JW Player goes here

Filmy zastępcze(będą lepsze)

Bardzo ciekawym bąkiem dydaktycznym jest australijskie UFO poniżej. Zabawka ma rozkręcany przy pomocy linki-zębatki ruchomy środek. 

Jeżeli postawimy ją na nóżce zachowuje się jak standardowy bąk. Jeżeli postawimy ją na krawędzi, również będzie stabilna. Nie musi toczyć się jak moneta, żeby się nie przewrócić.

Bardzo ciekawie wyglada jej precesja, kiedy pochylimy ją o mały kąt.

JW Player goes here
JW Player goes here

O precescji dokładniej (kliknij, żeby rozwinąć)

W 1728 roku James Bradlej odkrył, że oś ziemska oprócz ruchu precesyjnego wykonuje jeszcze jeden dodatkowy ruch. Dziś ten ruch nazywamy nutacją i tłumaczymy wpływem Księżyca na Ziemię.

Innymi słowy nutacja to dodatkowe malutkie, chybotliwe ruchy, którym podlega obracające się ciało.

Nutację można pokazać doświadczalnie z wykorzystaniem długich bączków bądź takich, w których masa nie jest położona idealnie symetrycznie wokół osi obrotu.

Przyjrzyjmy się drobnym ruchom wokół osi obrotu wysokiego (ale jednocześnie pękatego) bąka poniżej.

JW Player goes here

Jeszcze lepiej widać to w przypadku poniższego bączka. Obraca się on na nóżce z pisaka, przez co rysuje drogę, którą przebywa. Przy odpowiednich warunkach nutacje są bardzo dobrze widoczne.

JW Player goes here

 

Bączki mogą służyć jako analogie fizyczne również w zakresie fizyki cząsteczkowej. Podczas wytwarzania kondensatu Besego Einsteina atomy pułapkowane są w pewnym, ściśle określonym miejscu w przestrzeni.

Podobnie, jak poniższy bączek. Rozkręcamy go za pomocą sznurka, przez co precesja jest bardzo mała. Bąk na początku porusza się po zewnętrznej części talerzyka. Po pewnym czasie lokuje się w jego środku. Ruchy te są w pełni powtarzalne. Spójrzmy

JW Player goes here

 

>>>>>>Kolejna część artykułu>>>>>>

Filmy - Bączkiskładanie kolorówz bezwładną masą w środkumagnetyczneprecesyjno - nutacyjnegrające, świecące, grająco-świecące, inne