[vlad0507]

@Fraer wrote:

Со щелчком по волчку пример неправильный — там достаточно раскрутить волчок, наклоненный к горизонту, и щелкать по нему не надо. Там сила тяжести и реакция опоры создают пару сил, стремящихся положить волчок на бок, т.е. создающих момент на поворот оси.

В случае летящего мяча такой пары сил нет, поле тяжести просто тянет его вниз, а сопротивление воздуха — тормозит. Все силы приложены в центр массы, никаких пар.

Именно потому, что у летящего мяча нет точки опоры, прецессия и не возникает без щелчка.
Повторяю: у Земли нет точки опоры, а земная ось прецессирует. Именно потому, что в момент образования солнечной системы Землю кто-то щёлкнул, и её ось оказалась под углом к вектору силы притяжения Солнца.

[vlad0507]

@krolik wrote:

1. http://home.hostex.no/~and/zmejka/
Блок топспина голой деревяшкой (файл wood_block.MOV)

Где здесь прецессия?

2. Пример с волчком неудачный. Его тяготение все время пытается опрокинуть, потому что точки приложения силы тяготения и силы реакции опоры не совпадают. Что именно пытается опрокинуть ваш шарик?

1. У голой деревяшки трение не маленькое. Я говорил о «стеклянных» накладках.
2. Действие сил на вращающиеся тела описывается в более сложных терминах, нежели «опрокидывание». Там играет роль момент сил, действующий перпендикулярно вектору силы.
Не хочется форум о НТ забивать теорией гироскопа со сложными формулами. Я же специально привёл пример с прецессией земной оси. У Земли нет никакой точки опоры, и ничто её не опрокидывает, а ось прецессирует. Полный аналог теннисного мяча.

[vlad0507]

@nmark wrote:

Это Луна создает усилие на ось. У шарика спутника нет.
Кроме того прецессия такого порядка (типа воздух еще действует) никакой змейки скорее всего вызвать не сможет — не успеет.
Вы все же изучите про волчок-то. Вот, говорят, в школьном учебнике нет. Но все вполне доступно описано и в других местах.

Вы бы, nmark, сошли с пьедестала и сами что-нибудь по физике почитали. Прецессия земной оси обусловлена наличием полей тяготения Луны и Солнца (смотрите ссылку в моём предыдущем посте), а прецессия волчка и теннисного мяча — наличием земного тяготения. Так что шарику спутник не требуется.
«Змейки» я вообще не касаюсь, а стараюсь пояснить роль прецессии в полёте мяча.

[vlad0507]

Если кого-то смущает, что волчок имеет точку опоры, а мяч в полёте — не имеет, напомню, что летящая в пространстве Земля также является прецессирующим волчком с периодом прецессии около 26000 лет:
http://astronews.prao.ru/encycl/P/precess_nutac.phtml

[vlad0507]

@nmark wrote:

@vlad0507 wrote:

причём, продолжает делать это и после прекращения действия силы (вспомните волчок). При наличии силы трения прецессия затухает, и ось2 постепенно возвращается к оси1.

До сих пор все было ничего. Но все испортило именно эта фраза. После прекращения действия силы ось вращаться мгновенно перестает. Все сомневающиеся, как обычно, приглашаются учить школьную физику .
Про волчок Вы все сами поймете, если проанализируете действующие силы и точки их приложения и сравните с шариком в воздухе. Конечно после того, как повторите школьный курс физики. 😈

Цитата (Кролик):
Главное свойство прецессии — безынерционность: как только сила, вызывающая прецессию волчка пропадёт, прецессия прекратится, а волчок займёт неподвижное положение в пространстве. С детским волчком этого не происходит и его прецессия не прекращается потому, что на волчок действует сила притяжения Земли.

Под прекращением действия силы я имел в виду силу, отклоняющую ось волчка. Прецессия продолжается и после прекращения её действия. Собственно, она только начинается. А сила притяжения никуда не девается.
Друзья, вы сами-то хоть раз с волчком играли? Вот запустите волчок (вырежьте из картона кружок и в центре проткните спичкой). Он будет вращаться . Теперь щёлкните по верхнему концу его оси — это и будет сила, отклонившая ось. Волчок начнёт прецессировать, хотя щелчок остался в прошлом.
Так же начинает прецессировать ось вращения теннисного мяча после «щелчка» по нему ракеткой без трения. Для любителей школьных учебников напомню, что мяч летит в поле силы тяжести, следовательно, выполняются все необходимые для возникновения прецессии условия.

[vlad0507]

@nmark wrote:

Игорь, законы физики — не законы политики или общества Их можно совершенно не знать, но никак не выходит их нарушить. То, что Вы говорите ничем по сути не отличается от как-то звучавших здесь утверждений об ускорении мяч после отрыва от ракетки. Это просто безграмотно.
«Второе вращение» не затухает. Оно мгновенно прекращается вместе с прекращением действия внешней силы. Это такой закон физики. То, что Вы его не знаете, не значит, что он не действует.

Уважаемый Марк! Я давно читаю этот форум. Болтание мяча в полёте и возможность второго вращения обсуждались в теме о стекле. Там, в конце концов, пришли к почти правильному объяснению. Постараюсь чётко описать процесс.
1. Физика.
Действительно, у вращающегося тела существует только одна ось вращения. Назовём её ось1. Она обязательно проходит через его центр масс. Далее, если к вращающемуся телу приложить силу, перпендикулярную оси1 и не проходящую через центр масс тела, ось1 начнёт поворачиваться вокруг центра масс тела. Она отклонится от первоначального направления тем больше, чем больше сила и чем дольше она действует. Новую (отклонённую) ось вращения назовём ось2. Ось2 прецессирует вокруг оси1 (описывает конус с осью симметрии, совпадающей с осью1, – для тех, чья специальность далека от физики), причём, продолжает делать это и после прекращения действия силы (вспомните волчок). При наличии силы трения прецессия затухает, и ось2 постепенно возвращается к оси1.
2. Результат.
В соответствии с эффектом Магнуса на летящий и вращающийся мяч действует сила, тем бОльшая, чем сильнее вращается мяч, и направленная перпендикулярно оси его вращения и вектору скорости его центра масс. Поскольку она направлена перпендикулярно вектору скорости мяча, направление его полёта под её действием изменяется. При верхнем (топ-спин) или нижнем (запил) вращениях эта сила действует, соответственно, вниз или вверх. При сильном боковом вращении мяч описывает ясно видимую дугу. Во всех этих случаях сила действует всё время примерно в одном направлении, поскольку изменение направления вектора скорости на бОльшей части траектории мяча незначительно, а направление оси вращения не меняется.
Но если в полёте мяча будет меняться направление оси его вращения, то будет меняться и направление действующей на него силы Магнуса. А из пункта 1 следует, что прецессия как раз и приводит к изменению направления оси вращения мяча. При угле 45 градусов между осями 1 и 2 максимальное изменение направления действия силы Магнуса в процессе прецессии составляет 90 градусов.
3. Как получить такой результат.
Если при контакте мяча с накладкой имеет место трение, то, вследствие малой массы мяча, прежнее вращение гасится, и вращение после отскока от накладки определяется только типом выполненного удара. А вот при минимальном трении (пресловутое стекло) состояние вращения не меняется, и, при наличии составляющей приложенной силы, перпендикулярной оси вращения мяча и не проходящей через его центр масс, возникает прецессия. Трение мяча о воздух невелико (иначе он не летел бы так быстро и далеко), прецессия затухает медленно, и под действием силы Магнуса направление движения мяча в полёте периодически изменяется (известный «рыскающий» полёт при отскоке от стекла). «Рысканье» тем сильнее, чем больше угол прецессии и скорость вращения.

[Автор]

Сообщения