Устойчивость волчка

Волчок  и  гироскоп несколько разные технические устройства. Гироскоп, несмотря на сложность технических решений физически более понятен. В принципе, это вращающийся диск с системой подвески, которая обеспечивает ему наибольшую свободу в пространстве. Важно, что у гироскопа, в отличии от волчка, две точки опоры. Гироскоп используется для определения изменения курса транспортного средства. При повороте самолёта или корабля, он сохраняет направление оси вращения. Как и обычный вращающийся диск при воздействии на любую точку гироскоп распределяет усилие по всей плоскости, и поэтому трудно отклонить его ось вращения, можно только толкнуть всю плоскость диска. При изменении курса самолёта, несмотря на всю свободу подвеса, гироскоп всё же испытывает усилие на поворот оси вращения, но каждая часть его ротора даёт противодействие, которое передаётся на ось. Гироскоп дополнительно подкручивается внешней силой и не теряет скорость вращения в пути следования. При повороте корабля, самолёта внешнее медленное усилие на ось вращения сравнивается с инерционным усилием диска гироскопа и практически не отклоняет ось.
У волчка только одна точка опоры, и это определяет все цирковые эффекты волчка. Есть волчки, которые способны переворачиваться и вращаться на верхней точке оси. В принципе, это тот же вращающийся диск, но точка приложения всех сил одна, и она находится у опоры вращения юлы. Кроме устойчивости диска волчок обладает устойчивостью треугольника или динамического конуса. Если диск устойчив, то устойчива и вершина конуса. Если диск имеет форму полусферы, то при вращении на зените полусферы он способен перевернуться и вращаться дальше на верхней точке оси. Полусфера теперь будет своим вращением вверху волчка обеспечивать устойчивость новой позиции этой юлы.
 


Рецензии
Уважаемый Игорь, с волчком не всё так просто, если вы наклоните волчок при раскручивании градусов на 30 - 40,и, раскрутив его в этом положении, отпустите, то довольно быстро он установится в положении. при котором его ось будет указаыват на центр земли. На американских авианосцах для их стабилизации установлены мощные гироскопы, но при при переходе от Ливерпуля к Фолклендам авианосец не делает оверкиль, ось гироскопа всегда направлена к центру земли. Гирокомпас - это не совсем волчок, там конструкция посложнее. Вообще теория вращения хранится за семью печатями, как атомные секреты. Кое-что по этому вопросу есть в учебнике экспериментальной физики немца Р.В. Поля. Этот учебник можно читать и скачивать по ссылке http://technic.itizdat.ru/docs/bmp49/FIL14410809720N806672001/
Ну и, наконец, спасибо за дружескую рецензию. У меня недавно вышла монография "За пределом искусственного интеллекта", её можно прочитать и свободно скачать из библиотеки http://www.klex.ru/i60
Сибирь мне знакома, в армии служил в районе Ачинска, двадцать лет жил в Омске.
Иногда тоскую по Сибири, хотя сам я курянин по малой родине.

Борыс Попов   06.06.2016 20:38     Заявить о нарушении
Борис, извините только сейчас задумался про наклон волчка. Я думаю, если мы его раскрутим в положении 60 градусов к горизонтали, а трения в опоре не будет, волчок ляжет. Он просто катится на шарике опоры при наклоне и таким образом стабилизируется, трения не будет, волчок ляжет.

Игорь Табакаев   21.10.2016 06:49   Заявить о нарушении