Знакомства 11 13

рис. 95), то почуиствуем, что положительный конец оси волчка стремится уйти из правой руки вперед. на рис. 95 буквами f показаны активные силы, которые мы прилагаем к волчку, а буквами r—реактивные силы самого волчка. на том же рисунке обозначен и реактивный момент волчка м, вызванный принужденным вращением u. этот опыт хорош тем, что он дает экспериментатору непосредственно почувствовать реактивные силы волчка. однако опыт нужно производить с некоторой осторожностью, заранее приготовившись к появлению реактивного момента, иначе, в особенности при быстром вращении тяжелого волчка и при быстром его повороте, реакция может оказаться настолько сильной, что волчок направление реактивного момента всегда легко определять заранее по действие реактивного момента можно также наблюдать и в подвешенном волчке (рис. 92); стоит только немного закрутить нить подвеса вправо (смотря сверху) или влево, как тотчас же положительный знакомства 11 13
волчка начинает опускаться вниз или поднимается кверху (ср. ниже: если волчки, изображенные на рис. 90, 92, 93, хорошо центрированы, так что на них не действует заметным образом момент силы тяжести и они сохраняют направление оси вращения неизменным, то можно сообщить этой оси (или рамке знакомства 11 13) небольшой толчок рукой с моментом вокруг оси узлов nn и наблюдать получившуюся регулярную прецессию (84). в сплюснутых волчках прецессия будет обратная, а в вытянутых она будет прямая (ср. стр. 102, 78, стр. 104, 79). при сообщении толчка не нужно забывать придерживать штатив волчка другой рукой, чтобы не опрокинуть штатива; да и самый толчок (а не удар) должен быть произведен с достаточной силой, но мягко; при жестком ударе могут чаще всего волчки служат для наблюдения псевдорегулярной прецессии (рис. 91). для того чтобы заметить происходящие при этом нутации, нужны специальные условия (ср. пример в 91). из формулы для иы видим, что нутации можно сделать заметными или при малом г, т. е. при неособенно быстром вращении волчка, или при большом а, т. е. в волчке сильно вытянутом. так, например, если поставим слабо вращаю* щийся волчок вертикально на подставк (рис. 91), то в первые моменты вращения, можем уловить нутации, т. е. движение оси волчка по кривым, изображенным на рис. 80 (стр. 140, 105); но затем волчок, обладая слабым вращением, будет наклоняться и падать. гораздо удобнее наблюдать нутации на волчке фесселя (рис. 93) где можно достичь очень больших амплитуд и весьма медленных нутаций. наконец, кривые, изображенные на рис. 81 (стр. 140, 105), легко реализовать при помощи волчка – маятника (рис. 94). что касается рис. 82 (стр. 140, знакомства 11 13), то он представляет собой случай регулярной прецессии после толчка, сообщенного оси свободного волчка. об этом опыте мы уже упоминали выше с возвратимся опять к волчку-маятнику (рис. 94). пока волчок еще не вращается, маятник после толчка при вертикальном положении или после отклонения без толчка может совершать обычные колебания в вертикаль» ной плоскости; знакомства 11 13 если мы пустим его косо, то он будет описывать эллипсы (ч. ii, стр. 181, ” 117). мы можем сообщить маятнику такой боковой толчок, что он будет затем двигаться равномерно по горизонталь» ному кругу (мы можем назвать это движение регулярной прецессией без нутаций, ч. ii, стр. 178, 116). если же мы пустим маятник с большого отклонения от вертикали и немного косо, то он будет совершать движения, похожие на эллиптические, но оси эллипсов не останутся назвать нутацией с прецессией. ср. ч ii, стр. 180, вертикальной плоскости, а начнет описывать кривые *”*li? o~z2? *’ ™° от «”бранных нами начальных уело – равновесия маятника. если мы вместо этого отклоним маятник от вертикали и затем предоставим его действию! момента силы тяжести, без какого-либо начального толчка, то маятник уже при первом спуске свернет в сторону рис. 97, 93. различные типы движений волчка маятника. и не пройдет через вертикаль точки подвеса. таким образом обнаружился реактивный момент вращающегося волчка. при дальнейшем движении маятник не будет описывать розетки, а будет описывать циклоиды (рис. 97). чем быстрее вращается волчок, тем мельче будут эги циклоиды (рис. 98); две крайних окружности, в пределах между которыми происходит это циклоидальное движение, будут тем ближе друг к другу. это есть не что иное, как нутация с прецессией. наконец, при очень быстром вращении волчка его нутации могут сделаться настолько мелкими, что их совсем не будет видно, и маятник будет двигаться по горизонтальному кругу, совершая псевдорегулярную прецессию. для псевдорегулярной прецессии никакого горизонтального толчка сообщать маятпику не требуется.

  1. No comments yet.
  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: