Precesiune

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultațiPrecesiune (dezambiguizare) .
Momentul mecanic pur cauzat de perechea de forțe F g și - F g determină o schimbare a momentului unghiular L în direcția momentului. Acest lucru induce o precesiune în partea de sus.

În fizică , precesiunea este schimbarea direcției axei de rotație a unui corp în mișcare de rotație: dacă sistemul de referință este ales în mod corespunzător, astfel încât al treilea unghi Euler descrie rotația, atunci precesiunea are loc doar schimbarea celui de-al treilea unghi Euler . Cu alte cuvinte, dacă axa de rotație a unui corp se rotește în jurul unei a doua axe, se spune că acel corp este în precesiune față de a doua axă. Există două tipuri de precesiune, precesie fără cuplu și precesie giroscopică (sau indusă de cuplu ).

Mecanism

Precesiunea unui top

Cea mai imediată demonstrație a precesiunii se observă în mișcarea vârfului . Un vârf rotativ este un obiect cu simetrie de rotație și echipat cu un vârf de susținere în partea inferioară, căruia i se conferă o mișcare de rotație rapidă în jurul axei de simetrie.

Vârful este supus a două forțe: forța de greutate , care se aplică în centrul său de masă , direcționat vertical în jos, și reacția de constrângere , îndreptată în sus, care se exercită în punctul în care atinge vârful vârfului. pe care se sprijină. Suma acestor două forțe este zero. Deoarece axa vârfului nu este niciodată perfect verticală, torsiunea τ a acestei perechi de forțe nu este zero, deoarece centrul de masă nu este exact deasupra punctului de susținere. Când partea de sus nu se rotește, efectul acestui moment este pur și simplu să cadem partea de sus.

Pe de altă parte, când partea superioară se rotește, are un moment unghiular L îndreptat de-a lungul axei de rotație: deoarece τ este perpendicular pe ea, efectul său este de a-și schimba direcția , nu intensitatea. Variația este în direcția τ , care este orizontală: prin urmare, axa de rotire a vârfului se rotește în jurul verticalei, dar vârful nu cade până când rotația sa nu este epuizată de frecare .

De fapt, pentru un calcul precis, este necesar să se ia în considerare faptul că impulsul unghiular al precesiunii este adăugat la cel al rotației: prin urmare, impulsul unghiular rezultat nu este direcționat exact de-a lungul axei de simetrie a vârfului. Acest lucru determină o oscilație a vârfului transversal către mișcarea de precesie, numită nutare . Amplitudinea nutării este foarte mică atunci când viteza unghiulară a precesiei este neglijabilă în comparație cu cea de rotație; pe măsură ce vârful încetinește, oscilațiile devin din ce în ce mai puternice până când vârful alunecă sau vârful atinge suprafața de sprijin și apoi „cade”.

Precesiunea echinocțiilor

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Precesiunea echinocțiilor .

Pământul are o mișcare de precesiune: axa sa de rotație se rotește încet (cu un ciclu de 25.800 de ani ) în jurul perpendicularului pe planul orbitei sale, față de care este înclinat cu aproximativ 23 ° 27 '. Acest fenomen se datorează atracției Soarelui și a Lunii și a faptului că forma sa nu este tocmai sferică. Vorbim despre precesiunea echinocțiilor , deoarece unul dintre efectele precesiunii este acela de a mișca încet punctele echinocțiului de -a lungul bolții cerești. Acest fenomen face ca linia echinocțiilor (adică segmentul care unește cele două puncte ale orbitei terestre unde apar echinocțiile) să se rotească. Această rotație are loc în sensul acelor de ceasornic , la fel ca cea a precesiunii Pământului. Conform acestui fapt, în fiecare an echinocțiile apar cu douăzeci de minute mai devreme decât anul precedent. Linia echinocțiilor, de fapt, se rotește în direcția opusă celei a revoluției terestre, mergând, ca să spunem așa, „să întâlnim” Pământul de-a lungul orbitei sale.

Precesiunea periheliului

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: precesiune perihelică .

Termenul de precesiune este, de asemenea, utilizat în astronomie pentru un alt tip de fenomen: datorită interacțiunilor gravitaționale dintre planetele sistemului solar , orbitele lor nu sunt elipse fixe și imuabile, așa cum ar prevedea legile lui Kepler , dar își schimbă încet forma, în în special, axa elipsei se rotește de-a lungul planului orbitei, astfel încât poziția periheliului să se miște treptat. Această mișcare se numește precesiune perihelică .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității GND (DE) 4273710-2 · NDL (EN, JA) 00.570.022
Mecanică Portalul mecanicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de mecanică