dzhanibekov-Effektfenomenet, även känt som tennisracket, är ett resultat i standardmekanik som beskriver rörelsen för ett styvt föremål med hjälp av tre distinkta tröghetsmoment. Det kallas motsvarande dzhanibekov-effekten, efter den ryska astronauten Vladimir Dzhanibekov som upptäckte konsekvenserna av satsen när han var i rymden 1985. Det är också känt som tennisracket teorem eftersom det är perfekt demonstrerat när vi kastar en tennisracket i luften.
tre huvudaxlar rotation
ett styvt objekt har tre huvudaxlar rotation – i själva verket 3 olika sätt på vilka du snurra/rotera objektet. Objektet kommer att vara stabilt endast nära axlarna en och axlarna tre men kommer att vara instabila kring axeln nummer två. Axel två är också känd som mellanaxeln. Den udda effekten sker när kroppen roteras runt en axel som ligger nära mellanaxeln. För en styv kropp som snurrar fluktuerar tröghetsmoment runt rymdramens axlar kontinuerligt när tiden förändras och kroppen roterar. För att förenkla beskrivningen av denna rörelse kan du också välja ett koordinatsystem istället som roterar bredvid kroppen. Eulers Rörelseekvationer som resulterar i tröghetsmoment som är tidsoberoende.
en mycket intressant användning av Eulers ekvationer kan ses i härledningen av den häpnadsväckande Dzhanibekov-effekten. Denna effekt eller sats gäller för alla fall där tröghetsmoment avseende huvudaxlar är åtskilda: I1 << I2 << i3. Satsen säger tydligt att rotationer runt axlarna l och 3 är mer stabila än de är runt axeln 2. Trots att I2 kan vara mycket nära I3 i värde. Satsen eller effekten kan enkelt demonstreras genom att använda en tennisracket, därav namnet.
se Dzhanibekov-effekten för dig själv
för att bättre förstå fenomenet är det bättre att människor ser det för sig själva. För detta behöver du en kropp som har en konstant densitet och är i form av ett rektangulärt prisma eller en låda. Nästan alla har ett objekt som liknar den här typen av en kropp, till exempel en bok!
det är också karakteristiskt dimensionerat så att alla tre paren på kroppssidorna är rektanglar. Detta gör värdena för tröghetsmomenten alla distinkta och lätta att bestämma. Du måste göra kroppen stel, för vilken du kan använda gummiband. Detta kommer att hjälpa kroppen att snurra runt utan att sidorna blir vända. Ordningen för de upptäckta värdena för tröghetsmomentet för vilken axel som helst kommer att motsvara längden på korset för bokens ansikte där huvudaxeln är vinkelrätt. Följaktligen, för boken med den största dimensionen av höjd, mittbredd och minsta tjocklek, är axeln som har det största värdet av tröghetsmomentet axeln, när om du tittar på locket och snurrar det vänder locket alltid mot dig.
det kan definitivt ses att genom att snurra boken tillsammans med alla tre av dessa axlar är snurrarna för de största och de minsta stabila, medan de för mitten är instabila, med snurrningen snabbt förvandlas till en röra.
här är en nyfiken video som visar effekterna av Dzhanibekov-effekten här på jorden:
Mellanaxelsatsen
för att få en bättre förståelse för vad Dzhanibekov-effekten handlar om kan du också titta på följande YouTube-video. Videon förklarar med hjälp av grafik och bilder i detalj och utarbetar hur principen fungerar. För alla som har problem med att förstå formeln matematiskt kan den här länken vara till stor hjälp.
kommer jorden att vända över?
Varför gjorde sovjeterna dzhanibekovs upptäckt klassificerad i ett decennium? Kanske berodde det på att en hypotes föreslogs att vår planet under sin orbitalrörelse kan utföra samma vändning. Om du nu är orolig för att vår planet byter poler kanske du vill titta på den här videon: