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Física de la precesión

Física de la precesión
Física de la precesión

Vídeo: Fundamento físico del movimiento de precesión giroscópica. 2024, Julio

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Anonim

Precesión, fenómeno asociado con la acción de un giroscopio o un trompo y que consiste en una rotación relativamente lenta del eje de rotación de un cuerpo giratorio alrededor de una línea que se cruza con el eje giratorio. El suave y lento círculo de un trompo es precesión, el bamboleo desigual es nutación.

En la Figura, el disco de peso W y el eje adjunto giran a alta velocidad alrededor del eje de rotación AB. La velocidad angular ω, que se ve en el sentido de las agujas del reloj desde A, puede indicarse mediante la flecha curva ω en el plano del disco o mediante el vector ω ′ perpendicular al disco y apuntando hacia la derecha. La flecha curva ω y el vector ω ′ son análogos, respectivamente, a la rotación y al avance de un tornillo derecho en una tuerca; Esto se conoce como la regla de la mano derecha. Por lo general, es más conveniente representar rotaciones y momentos de giro (que tienden a producir rotaciones) por vectores en lugar de por flechas curvas.

El eje y la columna estacionaria AC están conectados por una junta de rótula en A, que permite que el eje gire alrededor de cualquier línea a través de A. En la disposición que se muestra en la Figura, el peso W crea un momento en sentido horario WL sobre A, que puede representarse por un vector M de magnitud WL, que actúa en A y perpendicular a AB. Debido al momento, el eje precesará (girará lentamente) alrededor del eje de la columna en el sentido de las agujas del reloj, visto desde C; La velocidad angular de precesión está indicada por el vector Ω. Cabe señalar que ω ′, M y Ω están en ángulo recto entre sí y que el vector de rotación ω ′ siempre gira hacia el vector de momento M. Se puede demostrar que Ω, la velocidad angular de precesión, no depende en el ángulo α, que, en el caso de una peonza, está cerca de 180 grados.

La precesión de las cimas suele ir acompañada de un fenómeno conocido como nutación, que se evidencia por un movimiento ondulatorio del extremo del eje de rotación causado por variaciones en el ángulo α.