8. Золотое правило механики и прецессия

                8. «Золотое правило механики» и прецессия

                (Восьмая партизанская вылазка в науку)

Для установления причины возникновения прецессии возьмём уравновешенный рычаг и повернём его на 90 градусов так, чтобы ось вращения стала вертикальной, и рычаг под действием какой-либо силы мог вращаться в горизонтальной плоскости. Это делается для того, чтобы исключить влияние на вращение рычага сил тяжести (земного притяжения). Что мы можем увидеть (наблюдать)?

Если, например, к короткому плечу рычага приложить (в горизонтальной плоскости) силу F, то под её воздействием рычаг (конечно, для расчётов невесомый) станет вращаться, и массы на концах рычага получат ускорения пропорциональные их плечам (меньшая масса на конце длинного рычага получит большее ускорение, а большая масса соответственно – меньшее ускорение). Получим (уже доказанное много раз) соотношение: m1a1 = m2a2, то есть на концах рычага образуются совершенно одинаковые силы. (Цифры 1 и 2 считать подстрочными индексами, так как этот сайт не позволяет написать надстрочные и подстрочные индексы). И «Золотому правилу механики» тут делать нечего! В динамическом процессе силы на концах уравновешенного рычага всегда равны! Силы обратно пропорциональные длине своих
плеч могут быть только в статических процессах! Поэтому «Золотое правило механики» фактически неверное, и его правильнее можно назвать только золотым правилом статики (а не механики).

Если уравновешенный рычаг соосно закрепить на вертикальный вал, скажем, электродвигателя и вращать его, то одинаковые силы на концах рычага создадут, вследствие разных плеч, разные моменты сил. А разные моменты приведут конструкцию к «колебаниям» в виде строго концентрической окружности. Говорят, двигатель идёт вразнос. Этот процесс называется прецессией. Если ось вращения двигателя имеет опору, то движение оси описывает коническую сферу. Если бы опоры конструкция не имела, то ось совершала бы цилиндрическую поверхность. Именно такое явление наблюдается у звёзд. Это говорит о том, что у прецессирующих звёзд центр тяжести массы не совпадает с центром вращения, образуя систему вращающихся рычагов.
                * *
                8 февраля 2013 года. Владимир Кодебский.