Il Dzhanibekov Effetto fenomeno, noto anche come la Racchetta da Tennis Teorema, è un risultato meccanici standard, che descrive il movimento di un oggetto rigido, con l’aiuto di tre distinti momenti principali di inerzia. È corrispondentemente soprannominato come l’effetto Dzhanibekov, dopo l’astronauta russo di nome Vladimir Dzhanibekov che ha scoperto le conseguenze del teorema quando era nello spazio nel 1985. È anche conosciuto come il teorema della racchetta da tennis perché è perfettamente dimostrato quando lanciamo una racchetta da tennis in aria.
Tre assi principali di rotazione
Un oggetto rigido ha tre assi principali di rotazione – in effetti 3 modi diversi in cui si gira/ruota l’oggetto. L’oggetto sarà stabile solo vicino agli assi uno e tre, ma sarà instabile attorno all’asse numero due. L’asse due è anche noto come asse intermedio. L’effetto dall’aspetto strano si verifica quando il corpo viene ruotato attorno a un asse che si trova vicino all’asse intermedio. Per un corpo rigido che gira, i momenti di inerzia attorno agli assi del telaio spaziale fluttuano continuamente mentre il tempo cambia e il corpo ruota. Per semplificare la descrizione di questo movimento, si può anche scegliere un sistema di coordinate invece che ruota a fianco del corpo. Le equazioni di Eulero del Moto che si traduce in momenti di inerzia che sono indipendenti dal tempo.
Un uso molto interessante delle equazioni di Eulero può essere visto nella derivazione del sorprendente effetto Dzhanibekov. Questo effetto o teorema si applica a tutti i casi in cui i momenti di inerzia relativi agli assi principali sono distanziati: I1 << I2 << I3. Il teorema afferma chiaramente che le rotazioni attorno agli assi l e 3 sono più stabili di quelle attorno all’asse 2. Nonostante il fatto che I2 potrebbe essere molto vicino a I3 in valore. Il teorema o l’effetto può essere facilmente dimostrato usando una racchetta da tennis, da cui il nome.
Vedi l’effetto Dzhanibekov per te
Per capire meglio il fenomeno è meglio che le persone lo vedano da sole. Per questo, avrai bisogno di un corpo che abbia una densità costante e abbia la forma di un prisma rettangolare o di una scatola. Quasi tutti hanno un elemento che è simile a questo tipo di un corpo, per esempio, un libro!
È anche dimensionato in modo caratteristico in modo che tutte e tre le coppie dei lati del corpo siano rettangoli. Ciò rende i valori dei momenti di inerzia tutti distintivi e facili da determinare. È necessario rendere il corpo rigido, per il quale è possibile utilizzare elastici. Questo aiuterà il corpo a girare senza che le pagine vengano girate. L’ordine dei valori scoperti del momento di inerzia per qualsiasi asse corrisponderà alla lunghezza della croce per la faccia del libro in cui l’asse principale è perpendicolare. Di conseguenza, per il libro con la dimensione più grande di altezza, larghezza media e spessore più piccolo, l’asse che ha il valore più grande del momento di inerzia è l’asse, quando se guardi la copertina e la giri la copertina ti guarda sempre di fronte.
Si può sicuramente vedere che attraverso la rotazione del libro insieme a tutti e tre questi assi, i giri per il più grande e il più piccolo sono stabili, mentre quelli per il medio sono instabili, con la rotazione che si trasforma rapidamente in un pasticcio.
Ecco un curioso video che mostra gli effetti dell’effetto Dzhanibekov qui sulla Terra:
The Intermediate Axis Theorem
Per avere una migliore comprensione di ciò che l’effetto Dzhanibekov è tutto, si può anche dare un’occhiata al seguente video di YouTube. Il video spiega con l’aiuto di grafici e immagini in grande dettaglio, elaborando come funziona il principio. Per tutti coloro che hanno difficoltà a comprendere matematicamente la formula questo collegamento potrebbe essere di grande aiuto.
La Terra sta per capovolgersi?
Perché i sovietici hanno classificato la scoperta di Dzhanibekov per un decennio? Forse è stato perché è stata proposta un’ipotesi che il nostro pianeta nel corso del suo moto orbitale possa eseguire lo stesso ribaltamento. Se ora sei preoccupato per il nostro pianeta che scambia i poli, potresti voler guardare questo video: