det Janibekov effekt fænomen, også kendt som Tennis ketsjer sætning, er et resultat i standardmekanik, der beskriver bevægelsen af en stiv genstand ved hjælp af tre karakteristiske vigtige inertimomenter. Det kaldes tilsvarende Janibekov-effekten efter den russiske astronaut ved navn Vladimir Janibekov, der opdagede konsekvenserne af sætningen, da han var i rummet i 1985. Det er også kendt som Tennis ketsjer sætning, fordi det er perfekt demonstreret, når vi kaster en tennisketsjer i luften.
tre hovedakser af rotation
en stiv genstand har tre hovedakser af rotation – i realiteten 3 forskellige måder, hvorpå du spin/rotere objektet. Objektet vil kun være stabilt i nærheden af akser en og akser tre, men vil være ustabilt omkring aksen nummer to. Akse to er også kendt som mellemaksen. Den ulige udseende effekt finder sted, når kroppen drejes om en akse, der er nær mellemaksen. For en stiv krop, der spinder, svinger øjeblikke af inerti omkring rumrammeakserne konstant, når tiden ændres, og kroppen roterer. For at forenkle beskrivelsen af denne bevægelse kan du også vælge et koordinatsystem i stedet, der roterer langs kroppen. Eulers bevægelsesligninger, der resulterer i inertimomenter, som er tidsuafhængige.
en meget interessant anvendelse af Eulers ligninger kan ses i afledningen af den forbløffende Janibekov-effekt. Denne effekt eller sætning gælder for alle tilfælde, hvor inertimomenter vedrørende hovedakser er fordelt: I1 << I2 << I3. Sætningen siger klart, at rotationer omkring akser l og 3 er mere stabile end de er omkring akse 2. På trods af at I2 måske er meget tæt på I3 i værdi. Sætningen eller effekten kan let demonstreres ved hjælp af en tennisketcher, deraf navnet.
se Janibekov-effekten for dig selv
for bedre at forstå fænomenet er det bedre, at folk ser det for sig selv. Til dette har du brug for en krop, der har en konstant tæthed og er i form af et rektangulært prisme eller en kasse. Næsten alle har et emne, der ligner denne type krop, for eksempel en bog!
det er også karakteristisk dimensioneret, så alle de tre par af kropssiderne er rektangler. Dette gør værdierne af inertimomenterne alle karakteristiske og nemme at bestemme. Du skal gøre kroppen stiv, som du kan bruge gummibånd til. Dette vil hjælpe kroppen til at spinde rundt uden siderne bliver vendt. Rækkefølgen af de opdagede værdier af inertimomentet for en hvilken som helst akse svarer til længden af krydset for forsiden af bogen, hvor hovedaksen er vinkelret. For bogen med den største dimension af højde, mellembredde og mindste tykkelse er aksen, der har den største værdi af inertimomentet, aksen, når hvis du ser på omslaget og drejer det, vender omslaget altid mod dig.
det kan helt sikkert ses, at ved at dreje bogen sammen med alle tre af disse akser er spinnene for de største og de mindste stabile, mens dem til midten er ustabile, hvor spinningen hurtigt bliver til et rod.
her er en nysgerrig video, der viser virkningerne af Janibekov effekt her på jorden:
den mellemliggende akse sætning
for at få en bedre forståelse af, hvad Janibekov-effekten handler om, kan du også se på følgende YouTube-video. Videoen forklarer ved hjælp af grafik og billeder i detaljer og uddyber, hvordan princippet fungerer. For alle dem, der har problemer med at forstå formlen matematisk, kan dette link være til stor hjælp.
vil jorden vende om?
hvorfor gjorde sovjeterne Janibekovs opdagelse klassificeret i et årti? Måske var det fordi en hypotese blev foreslået, at vores planet i løbet af sin orbitalbevægelse kan udføre den samme væltning. Hvis du nu er bekymret for, at vores planet bytter poler, kan du se denne video: