Materie & Energie

Präzession | Physik

Präzession , Phänomen mit der Wirkung eines zugehörigen Gyroskop oder einem Kreisel ist und aus einer vergleichsweise langsamen Rotation der Drehachse eines drehenden Körper um eine Linie schneidende Drehachse. Das sanfte, langsame Kreisen eines Kreisels ist Präzession, das ungleichmäßige Wackeln istNutation .

In der Figur drehen sich die Gewichtsscheibe W und die angebrachte Welle mit hoher Geschwindigkeit um die Drehachse AB. Die Winkelgeschwindigkeit ω, die von A aus im Uhrzeigersinn gesehen wird , kann entweder durch den gekrümmten Pfeil ω in der Ebene der Scheibe oder durch den Vektor ω 'senkrecht zur Scheibe und nach rechts zeigend angezeigt werden . Der gekrümmte Pfeil ω und der Vektor ω 'sind analogjeweils zur Drehung und zum Vorschieben einer rechten Schraube in einer Mutter; Dies ist als rechte Regel bekannt. Es ist normalerweise bequemer, Rotationen und Drehmomente (die dazu neigen, Rotationen zu erzeugen) eher durch Vektoren als durch gekrümmte Pfeile darzustellen.

Die Welle und die stationäre Säule AC sind durch ein Kugelgelenk bei A verbunden, das es der Welle ermöglicht, sich um eine beliebige Linie durch A zu drehen . In der in der Figur gezeigten Anordnung erzeugt das Gewicht W ein Moment WL im Uhrzeigersinn um A, das durch einen Vektor M der Größe WL dargestellt werden kann, der bei A und senkrecht zu AB wirkt . Aufgrund des Moments bewegt sich die Welle von C aus gesehen im Uhrzeigersinn um die Achse der Säule (dreht sich langsam) . die Winkelgeschwindigkeitder Präzession wird durch den Vektor Ω angezeigt. Es ist zu beachten, dass ω ' , M und Ωeine andere , und dass der Spinvektor zu einer im rechten Winkel ω 'immer dreht sich in Richtung der Momentenvektor M . Es kann gezeigt werden, dass Ω, die Winkelgeschwindigkeit der Präzession, nicht vom Winkel α abhängt , der im Fall eines Kreisels nahe bei 180 Grad liegt.

Die Präzession von Spitzen wird häufig von einem als Nutation bekannten Phänomen begleitet, das durch eine wellenförmige Bewegung des Endes der Spinachse, die durch Variationen des Winkels α verursacht wird, belegt wird .

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