Поведение - гироскоп
Cтраница 2
В свете изложенного становится ясным и поведение гироскопа с двумя степенями свободы. [16]
Эти моменты сил могут совершенно изменить поведение гироскопа под действием внешних сил. [17]
Значительный интерес представляют исследования, посвященные влиянию сил трения яа поведение гироскопа в кардановом подвесе. Вначале изучалось движение гироскопа на неподвижном относительно Земли основании. В ней отыскиваются условия, при которых гироскоп не будет обнаруживать вращение Земли, затем решается задача ( О поведении гироскопа, когда относительное движение колец возможно. Эте интересное исследование ограничивается подробным рассмотрением движения при наличии сил сухого трения лишь по оси вращения внутреннего кольца и в предположении, что момент этих сил постоянен. [18]
Для приложений, естественно, важно учитывать влияние трения на поведение гироскопа на подвижном основании. Это обстоятельство в дальнейшем было с успехом использовано - были созданы шарикоподшипниковые опоры, в которых наружным кольцам принудительно сообщаются качания и вращение в противоположные стороны. В случае шарового гироскопа момент поддерживающих сил относительно центра масс ротора также может при определенных обстоятельствах вызывать прецессию ( уход) гироскопа. [19]
Большой ийтерес представляют работы, в которых исследуется влияние сил трения на поведение гироскопа в кардановом подвесе, В этой области советскими учеными достигнуты значительные успехи. [20]
Это важное положение очень редко отмечают, но аналогичными правилами широко пользуются для объяснения поведения гироскопов. [21]
 |
Прецессия ядерных спинов вокруг направления постоянного. [22] |
Чтобы дополнить это макроскопическое описание спинов в магнитном поле, необходимо отметить, что поведение спинового углового момента ядра и соответствующего ему ядерного магнитного момента правильнее было бы сравнить с поведением гироскопа, а не маленького магнитика. [23]
Гироскопом называют массивное симметричное тело, вращающееся с большой угловой скоростью вокруг своей оси симметрии. Рассмотрим поведение гироскопа на примере волчка. [24]
Если повесить грузик Р, то гироскоп начнет вращаться вокруг горизонтальной оси ОХ как обычное твердое тело, а грузик Р - опускается в направлении действия силы веса F. Это радикальное изменение поведения гироскопа так же объясняется обычным правилом прецессии. Сила F создает момент М, стремящийся вызвать прецессию гироскопа вокруг вертикальной оси ОУ. Так как гироскоп закреплен, то эта прецессия развиться не может. [25]
При попытке вызвать поворот оси гироскопа наблюдается своеобразное явление, получившее название гироскопичес кого эффекта: под действием сил, которые, казалось бы, должны были вызвать поворот оси гироскопа 00 вокруг прямой О О ( рис. 44.1), ось гироскопа поворачивается вокруг прямой 0 0 ( ось 00 и прямая О О предполагаются лежащими в плоскости рисунка, а прямая 0 0 и силы F. Противоестественное на первый взгляд поведение гироскопа оказывается полностью соответствующим законам динамики вращательного движения. В самом деле, момент сил Рг и F2 направлен вдоль прямой О О, За время dt момент импульса гироскопа М получит приращение dM Nd /, которое имеет такое же направление, как и N. Спустя время dt момент импульса гироскопа будет равен результирующей М М dM, лежащей в плоскости рисунка. Направление вектора М совпадает с новым направлением оси гироскопа. Таким образом, ось гироскопа повернется вокруг прямой 0 0 на некоторый угол dcp. [26]
В нем, в предположении, что моменты сил сухого трения являются постоянными величинами, определяются условия, при которых гироскоп не будет обнаруживать вращения Земли. Затем поставлена задача о поведении гироскопа при условии, что относительное движение колец возможно. Это интересное исследование ограничивается подробным рассмотрением движения гироскопа при наличии сил сухого трения лишь по оси вращения внутреннего кольца. [27]
Электрон, движущийся по орбите, подобен волчку. Поэтому ему должны быть свойственны все особенности поведения гироскопов под действием внешних сил; в частности, при соответствующих условиях должна возникать прецессия электронной орбиты. [28]
Эти моменты сил могут совершенно изменить поведение гироскопа под действием внешних сил. Например, если в демонстрационном гироскопе, которым мы пользовались, закрепить вертикальную ось н сделать возможным вращение оси гироскопа только в горизонтальной плоскости, то он становится совершенно послушным Под действием силы F, приложенной к гироскопу в горизонтальной плоскости, ось его не поднимается кверху, как а случае свободного гироскопа, а поворачивается в направлении действия силы. Это изменение в поведении гироскопа объясняется тем, что наряду с моментом силы F на ось действует момент сил и со стороны подставки, в которой он закреплен. Возникновение этого момента легко объяснить. Вначале, пока на гироскоп не действует сила F, на него не действуют моменты и со стороны подставки. Гироскоп не знает, что он закреплен. [29]
Ответ лишь на первый взгляд кажется парадоксальным. В наших рассуждениях мы молчаливо считали выполненным условие (7.28), в котором под О следует понимать именно скорость поворота вектора L. Таким образом, для демонстрации нетривиального поведения гироскопа он должен быть как следует раскручен. В этом случае он не может опрокинуться, хотя и подвешен несимметричным образом. В самом деле, при опрокидывании вектор L должен был бы повернуться в вертикальной плоскости. Но момент внешней силы для такого поворота должен быть направлен по вертикали, а значит, сама сила должна быть горизонтальна и направлена по нормали к оси. Но при подвешивании гироскопа на нити такая сила отсутствует. Вот если бы посредством жесткой гироскоп был лишен степени свободы, позволяющей его оси поворачиваться в горизонтальной плоскости, то реакция опоры была бы ориентирована именно так, и колесо бы опрокинулось. [30]
Страницы: 1 2 3