Гіроскоп та гіроскопічні сили

Контрольні запитання

1. Що таке фізичний маятник?

2. Запишіть диференціальне рівняння руху фізичного маятника.

3. За яких умов рівняння руху фізичного маятника зводиться до рівняння гармонічних коливань?

4. Запишіть розв’язок диференціального рівняння (6.3).

5. Що таке зведена довжина фізичного маятника?

6. Які величини потрібно знати, щоб визначити період коливань фізичного маятника?

7. Поясніть виникнення бортовихколивань. Від яких величин залежить частота (період) таких коливань.

8. Отримайте „капітанську” формулу дляперіоду ботрових коливань судна, як коливання фізичного маятника.

9. Від чого залежить загасання коливань.

10. Поясніть резонансну криву ботрових коливань.

11. Чому небезпечно допустити виникнення резонансу?

Гіроскоп – це аксіально-симетричне тіло, приведене у швидке обертання навколо своєї осі симетрії. Такі пристрої досить широко використовуються в техніці, а прикладами можуть бути звичайна дзиґа, вал двигуна, гіростабілізатор тощо.

Знайдемо напрям руху осі гіроскопа, якщо до його осі прикласти силу . Гіроскоп не „слухається” нас, бо замість того, щоб рухатись за напрямком сили (на рис. 7.1 вздовж осі ), він повертається в перпендикулярній до площині. Така поведінка осі гіроскопа отримала назву гіроскопічного ефекту. Зауважимо, що якби гіроскоп не обертався, то під дією сили його вісь здійснювала рух (падіння) в напрямі дії сили .

Щоб пояснити поведінку гіроскопа скористаємося теоремою про зміну моменту імпульсу

. (7.1)

Отже, зміна моменту імпульсу гіроскопа (тобто орієнтації його осі) визначається не прикладеною силою, а моментом, який створює ця сила відносно точки закріплення. В нашому випадку прикладена сила створює момент

, (7.2)

який спрямований перпендикулярно рисунку і спрямований від нас (в напрямі, протилежному осі ).

Дата добавления: 2014-01-04