fenomenul efectului Dzhanibekov, cunoscut și sub numele de teorema rachetei de tenis, este un rezultat al mecanicii standard care descrie mișcarea unui obiect rigid cu ajutorul a trei momente cheie distincte de inerție. Este denumit în mod corespunzător efectul Dzhanibekov, după astronautul rus pe nume Vladimir Dzhanibekov, care a descoperit consecințele teoremei când a fost în spațiu în 1985. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de teorema rachetei de tenis, deoarece este perfect demonstrat atunci când aruncăm o rachetă de tenis în aer.
trei axe principale de rotație
un obiect rigid are trei axe principale de rotație – de fapt 3 moduri diferite în care rotiți/rotiți obiectul. Obiectul va fi stabil doar lângă axele unu și axele trei, dar va fi instabil în jurul axei numărul doi. Axa doi este, de asemenea, cunoscută sub numele de axa intermediară. Efectul ciudat are loc atunci când corpul este rotit în jurul unei axe care este aproape de axa intermediară. Pentru un corp rigid care se rotește, momentele de inerție în jurul axelor cadrului spațial fluctuează continuu pe măsură ce timpul se schimbă și corpul se rotește. Pentru a simplifica descrierea acestei mișcări, puteți alege, de asemenea, un sistem de coordonate care se rotește alături de corp. Ecuațiile de mișcare ale lui Euler care au ca rezultat momente de inerție care sunt independente de timp.
o utilizare extrem de interesantă a ecuațiilor lui Euler poate fi văzută în derivarea uimitorului efect Dzhanibekov. Acest efect sau teoremă se aplică tuturor cazurilor în care momentele de inerție privind axele principale sunt distanțate: I1 << I2 << I3. Teorema afirmă clar că rotațiile în jurul axelor l și 3 sunt mai stabile decât în jurul axei 2. În ciuda faptului că I2 ar putea fi foarte aproape de i3 în valoare. Teorema sau efectul poate fi ușor demonstrat prin utilizarea unei rachete de tenis, de unde și numele.
vedeți efectul Dzhanibekov pentru voi înșivă
pentru a înțelege mai bine fenomenul, este mai bine ca oamenii să-l vadă singuri. Pentru aceasta, veți avea nevoie de un corp care are o densitate constantă și are forma unei prisme dreptunghiulare sau a unei cutii. Aproape toată lumea are un element care este similar cu acest tip de corp, de exemplu, o carte!
este, de asemenea, dimensionat caracteristic, astfel încât toate cele trei perechi ale laturilor corpului sunt dreptunghiuri. Acest lucru face ca valorile momentelor de inerție să fie distincte și ușor de determinat. Trebuie să faceți corpul rigid, pentru care puteți folosi benzi de cauciuc. Acest lucru va ajuta organismul să se rotească în jurul fără paginile obtinerea transformat. Ordinea valorilor descoperite ale momentului de inerție pentru orice axă va corespunde lungimii transversale pentru fața cărții în care axa principală este perpendiculară. În consecință, pentru cartea cu cea mai mare dimensiune de înălțime, lățime mijlocie și cea mai mică grosime, axa care are cea mai mare valoare a momentului de inerție este axa, când dacă te uiți la copertă și o rotești, coperta se îndreaptă întotdeauna spre tine.
se poate observa cu siguranță că prin rotirea cărții împreună cu toate aceste trei axe, rotirile pentru cea mai mare și cea mai mică sunt constante, în timp ce cele pentru mijloc sunt instabile, filarea transformându-se rapid într-o mizerie.
Iată un videoclip curios care arată efectele efectului Dzhanibekov aici pe Pământ:
Teorema axei intermediare
pentru a înțelege mai bine despre ce este vorba despre efectul Dzhanibekov, puteți arunca o privire și la următorul videoclip YouTube. Videoclipul explică cu ajutorul graficelor și imaginilor în detaliu, elaborând modul în care funcționează principiul. Pentru toți cei care au probleme în înțelegerea matematică a formulei, această legătură ar putea fi de mare ajutor.
Pământul se va răsturna?
de ce sovieticii au clasificat descoperirea lui Dzhanibekov timp de un deceniu? Poate pentru că a fost propusă o ipoteză că planeta noastră în cursul mișcării sale orbitale poate executa aceeași răsturnare. Dacă sunteți acum îngrijorat de planeta noastră schimbând poli, poate doriți să vizionați acest videoclip: