zjawisko efektu Dzhanibekova, znane również jako twierdzenie o rakiecie tenisowej, jest wynikiem standardowej mechaniki, która opisuje ruch sztywnego obiektu za pomocą trzech charakterystycznych kluczowych momentów bezwładności. Jest on odpowiednio nazwany jako efekt Dzhanibekova, na cześć rosyjskiego astronauty o imieniu Vladimir Dzhanibekov, który odkrył konsekwencje twierdzenia podczas pobytu w kosmosie w 1985 roku. Jest również znany jako twierdzenie rakiety tenisowej, ponieważ jest doskonale wykazane, gdy rzucamy rakietę tenisową w powietrze.
trzy główne osie obrotu
sztywny obiekt ma trzy główne osie obrotu – w efekcie 3 różne sposoby obracania/obracania obiektu. Obiekt będzie stabilny tylko w pobliżu osi pierwszej i osi trzeciej, ale będzie niestabilny wokół osi drugiej. Oś druga jest również znana jako oś pośrednia. Dziwnie wyglądający efekt ma miejsce, gdy ciało jest obracane wokół osi, która znajduje się w pobliżu osi pośredniej. W przypadku sztywnego ciała, które wiruje, momenty bezwładności wokół osi ramy przestrzennej ulegają ciągłym wahaniom w miarę zmiany czasu i obracania się ciała. Aby uprościć opis tego ruchu, można również wybrać układ współrzędnych, który obraca się wzdłuż ciała. Równania ruchu Eulera, które skutkują momentami bezwładności niezależnymi od czasu.
bardzo interesujące zastosowanie równań Eulera można zobaczyć w wyprowadzeniu zdumiewającego efektu Dzhanibekova. Ten efekt lub twierdzenie dotyczy wszystkich przypadków, w których momenty bezwładności dotyczące głównych osi są rozmieszczone: I1 << I2 << I3. Twierdzenie wyraźnie stwierdza, że obroty wokół osi l i 3 są bardziej stabilne niż wokół osi 2. Pomimo faktu, że I2 może być bardzo blisko I3 w wartości. Twierdzenie lub efekt można łatwo wykazać za pomocą rakiety tenisowej, stąd nazwa.
zobacz efekt Dzhanibekova dla siebie
aby lepiej zrozumieć zjawisko, lepiej, aby ludzie zobaczyli to na własne oczy. Do tego potrzebne będzie ciało, które ma stałą gęstość i ma kształt prostokątnego pryzmatu lub pudełka. Prawie każdy ma przedmiot podobny do tego typu ciała, na przykład książkę!
jest również charakterystycznie wymiarowany tak, że wszystkie trzy pary boków ciała są prostokątami. To sprawia, że wartości momentów bezwładności są charakterystyczne i łatwe do określenia. Musisz usztywnić ciało,do którego możesz użyć gumek. Pomoże to ciału obracać się bez obracania stron. Kolejność odkrytych wartości momentu bezwładności dla dowolnej osi będzie odpowiadać długości poprzecznej dla Powierzchni Książki, w której oś główna jest prostopadła. W związku z tym dla książki o największym wymiarze wysokości, średniej szerokości i najmniejszej grubości, osią, która ma największą wartość momentu bezwładności jest oś, gdy jeśli spojrzysz na okładkę i obrócisz ją, okładka zawsze będzie zwrócona do ciebie.
z pewnością można zauważyć, że poprzez obracanie książki wraz ze wszystkimi trzema tymi osiami, obroty dla największej i najmniejszej są stabilne, podczas gdy te dla środka są niestabilne, a wirowanie szybko zmienia się w bałagan.
oto ciekawy filmik pokazujący efekty działania Dzhanibekova na Ziemi:
twierdzenie o osi pośredniej
aby lepiej zrozumieć, na czym polega efekt Dzhanibekova, możesz również obejrzeć poniższy film na YouTube. Film wyjaśnia szczegółowo za pomocą grafiki i obrazów, wyjaśniając, jak działa zasada. Dla wszystkich tych, którzy mają problemy ze zrozumieniem matematycznego wzoru ten link może być bardzo pomocny.
czy ziemia się przewróci?
dlaczego Sowieci sklasyfikowali odkrycie Dżanibekowa na dekadę? Być może dlatego, że zaproponowano hipotezę, że nasza planeta w trakcie ruchu orbitalnego może wykonać to samo obalenie. Jeśli teraz martwisz się o naszą planetę zamieniającą się biegunami, możesz obejrzeć ten film: