мини|Прецесија на gyroscope Прoцесија е промена во ориентацијата на вртежната оска на вртење на телото. Во соодветна референтна рамка која може да се дефинира како промена во првиот агол Ојлер , додека третиот агол Ојлер дефинира роттира на самиот себе. Со други зборови, ако на оската на вртење на телото се ротира околу втората оска , тоа тело се вели дека е обработка околу втората оска. А движење во којешто втората промен на Ојлер агол се нарекува нутација. Во физиката, постојат два типа на прецесија: Вртежниот момент на слободни и вртежен момент предизвикана.
Во астрономијата, "процесија" упатува кон неколку спори промени во ротација или орбитални параметри астрономски телото, а особено на Земјата и другите западни движат на планетите прецесира рамноденици.
Вртежен момент-бесплатно Слободен вртежен момент на прецесија значи дека нема надворешни момент (вртежен момент) се нанесува на телото. Во вртежен момент без прецесија, на аголниот момент е константна, но векторот на аголната брзина се менува ориентацијата со текот на времето. Она што го прави овој можно е време-различна момент на инерција, или поточно, време-различна инерција матрица. Матрица на инерција се состои од моменти на инерција на телото се пресметува во однос на одделни координатните оски (на пример, x, y, z). Ако објектот е асиметричен за нејзината оска на вртење, во моментот на инерција во однос на секоја насока се координираат да се промени со текот на времето, додека зачувување на аголниот момент. Резултатот е дека компонентата на аголна брзина на телото за секоја оска ќе се разликуваат обратнопропорционално со моментот на инерција на секоја оска.
Стапката на вртежен момент без прецесијата на објект со оската на симетрија, како што е диск, се врти околу оската која не се усогласи со таа оска на симетрија може да се пресмета како што следува: :Check date values in: |access-date= (help) каде ωp е стапката на прецесија, ωs е стапката на вртење околу оската на симетрија, е моментот на инерција околу оската на симетрија, IP е моментот на инерција во врска со било кој од другите две еднакви нормално главните оски и α е агол помеѓу моментот на инерција и правец на оската на симетрија.. Кога објектот не е сосема солидна, внатрешна витли ќе имаат тенденција на влажна вртежен момент без прецесија, и оската на вртење ќе се усогласува со еден од инерција оски на телото.
За генерички цврст објект без какво било оска на симетрија, еволуцијата на ориентација на објектот, претставен (на пример) од страна на ротација матрица R кој го претвора внатрешната кон надворешните координати, може да се бројно симулиран. Со оглед на предметот на фиксна внатрешна моментот на инерција I0 и фиксна надворешен аголен момент L, моментална аголна брзина е
Прецесија се случува со постојано recalculating ω и примена на мали ротација вектор ω dt за кратко време dt; на пр .:
за кос-симетрична матрица [ω] ×. Грешките предизвикани од конечни чекори време имаат тенденција да се зголеми на вртење кинетичка енергија:
ова нефизички тенденција може да им се спротивстави со постојано примена на мали ротација вектор v нормално и ω и L, истакнувајќи дека
Друг тип на вртежен момент без прецесија може да се случи кога има повеќе референтни рамки на работа. На пример, Земјата е предмет на локалните вртежен момент предизвикана прецесија поради сериозноста на сонцето и месечината, постапувајќи по оската на Земјата, но во исто време на Сончевиот Систем се движи околу Галактичкото Средиште. Како последица на тоа, точна евиденција на Земјата осен преориентација во однос на објектите надвор од рамката на подвижните галаксија (како што се далечни квазари најчесто се користи како референтни мерни прецесија бодови) мора да сметка за мал износ на не-локални вртежен момент без прецесија, поради на движење на сончевиот Систем.
Индуциран вртежен момент Индуцирана вртежена моментна прецесија (жироскопска прецесија) е појава во која на оската на вртење објектот (на пример, жироскоп) ја опишува конус во вселената кога надворешниот вртежниот момент се применува на него. Оваа појава најчесто се гледа во врвот врти играчка, но сите вртечкото предмети може да се подложи на прецесија. Ако брзината на ротација и големината на надворешниот вртежниот момент се постојани, на оската на вртење ќе се движи под прав агол во насоката во која интуитивно ќе резултира од надворешниот вртежниот момент. Во случај на врвот играчка, неговата тежина се однесува надолу од центарот на масата и нормалната сила (реакција) на земјата е туркање на него во моментот на контакт со поддршка. Овие две спротивни сили произведе вртежен момент кој предизвикува врвот до процесија. десно|рамка|Одговорот на вртечки систем на применуваат вртежен момент. Кога уредот swivels, и некои тек се, додаде, воланот има тенденција да теренот. Уредот прикажан на десно (или погоре на мобилни уреди) е поставен гимбал. Од внатре кон надвор, постојат три оски на ротација: центар на воланот, гимбал оска, како и на вертикалната оска.
Да се направи разлика помеѓу две хоризонтални оски, ротација околу центар на тркалцето ќе се вика врти, и ротација околу оската гимбал ќе се вика склон. Ротација околу вертикалната оска на вртење се нарекува ротација.
Прво, да се замисли дека целиот уред се врти околу (вертикална) оска оска. Потоа, се додава врти на тркалото. Замислете на гимбал оска да бидат затворени, така што на тркалото не може да терен. На гимбал оска има сензори, кои се измери дали има вртежен момент од целиот гимбал оска.
На сликата, дел од воланот е именуван DM1. На прикажан момент во времето, дел DM1 е во периметар на вртечкото движење околу (вертикална) оска оска. Дел DM1, според тоа, има многу аголна вртечки брзина во однос на ротација околу оската на вртење, и како DM1 е принуден поблиску до стожерот оската на вртење (со вртење на тркалото понатаму), поради ефектот Coriolis, со во однос на вертикалната оска оска, DM1 има тенденција да се движат во насока на врвот левата стрелка на сликата (прикажана на 45 °) во насока на ротација околу оската на вртење. Дел dm2 на тркалото се оддалечува од оската на вртење, и така на сила (повторно, Coriolis сила) делува во иста насока како и во случај на DM1. Имајте на ум дека и стрели се насочени во иста насока.
Истото размислување се однесува и на долниот дел на тркалото, но таму ги стрелките точка во спротивна насока од онаа на врвот стрели. Во комбинација во текот на целото тркало, постои момент во целиот гимбал оски кога некои се врти е додадена на ротација околу вертикална оска.
Важно е да се напомене дека на вртежниот момент околу гимбал оската се поставува без одлагање; одговорот е моментално.
Во дискусијата погоре, нагодување е задржан непроменлива од страна на спречување склон околу гимбал оска. Во случај на врвот врти играчка, кога се врти врвот почнува поместување, гравитацијата врши на вртежен момент. Меѓутоа, наместо да се преврти, се врти на врвот на терени само малку. Ова склон движење свртува на предење врвот во однос на вртежен момент кој се имал. Резултатот е тоа што на вртежниот момент со којашто гравитација - преку движење склон - изнудува жироскопска прецесија (кој за возврат дава контра вртежен момент од вртежниот момент на гравитацијата), а не предизвикува предење врвот да падне на негова страна.
Процесија или жироскопските размислувања имаат ефект врз перформансите на велосипед со голема брзина. Прецесија е, исто така, механизмот зад жиро-компасите.
Класичниот (Њутн) десно|мини|300x300пкс|На вртежен момент предизвикани од нормална сила – и тежината на врвот предизвикува промена во аголна импулс во насока на тоа дека вртежен момент. Ова предизвикува врвот да се precess. Процесија е резултат на аголната брзина на ротација и аголната брзина произведени од страна на вртежен момент. Тоа е аголна брзина за линија која прави агол со постојан оската на вртење, и овој агол лежи во рамнина под прав агол во однос на рамнината на производство на вртежниот момент на парот. Постојаната оска мора да се сврти кон оваа линија, затоа што телото не може да продолжи да ги ротира за било која линија која не е оска на максимална момент на инерција; што е, на постојана оска се врти во насока под прав агол на онаа во која може да се очекува на вртежниот момент за да го вклучите. Ако вртечко тело е симетрична и неограничено движење, и, ако вртежен момент на оската на вртење е под прав агол на таа оска, оската на прецесија ќе биде нормална на оската и на спин и оската вртежен момент.
Под овие околности аголната брзина на прецесија е дадена со:
каде е момент на инерција, е аголна брзина на зборувањето за спин оска, е маса, е на забрзување поради гравитацијата и е нормално растојание на спин оска околу оската на прецесија. Вртежен момент вектор потекнува во центарот на маса. Користење , сметаме дека периодот на прецесија е дадена со:
Каде е момент на инерција, е период на спин за спин оска, и е вртежен момент. Во принцип, проблемот е посложена од ова, сепак.
Постои не-математички начин за разбирање на причината за жироскопска процесија. Однесувањето на предење објекти едноставно почитува законот на инерција со давање отпор на секоја промена во насоката. Ако сила се применува на предење објект да предизвикаат промена на насоката на оската на вртење, објектот се однесува како таа сила беше применет на локација во точно 90 ° напред, во насока на ротација. Ова е причината зошто: А солидна објект може да се смета за еден собир на поединечни молекули. Ако објектот се врти, насоката на патувањето секоја молекула е постојано се менува како што молекула се врти околу спин оска на објектот. Кога се применува сила која е паралелна на оската, молекулите се принудени да се преселат во нови насоки во одредени места во текот на нивниот пат околу оската. Овие нови промени во насока се попречувани од инерција.