Dlaczego żyroskop powinien wykazywać takie zachowanie? Wydaje się to całkowicie bezsensowne, że oś koła rowerowego może wisieć w powietrzu w ten sposób. Jeśli jednak zastanowisz się, co tak naprawdę dzieje się z różnymi częściami żyroskopu, gdy się obraca, zobaczysz, że takie zachowanie jest całkowicie normalne!
Spójrzmy na dwie małe sekcje żyroskopu, które się obracają – górną i dolną, jak poniżej:
Reklama
Gdy siła jest przyłożona do osi, odcinek na górze żyroskopu będzie próbował poruszać się w lewo, a odcinek na dole żyroskopu będzie próbował poruszać się w prawo, jak pokazano na rysunku. Jeśli żyroskop się nie obraca, to koło się przewraca, jak pokazano na filmie na poprzedniej stronie. Jeśli żyroskop się obraca, zastanów się, co dzieje się z tymi dwoma częściami żyroskopu: Pierwsze prawo ruchu Newtona mówi, że poruszające się ciało kontynuuje ruch ze stałą prędkością wzdłuż linii prostej, chyba że działa na nie niezrównoważona siła. Tak więc na górny punkt żyroskopu działa siła przyłożona do osi i zaczyna się on poruszać w lewo. Nadal próbuje poruszać się w lewo z powodu pierwszego prawa ruchu Newtona, ale wirowanie żyroskopu obraca go, tak jak poniżej:
Ten efekt jest przyczyną precesji. Różne sekcje żyroskopu otrzymują siły w jednym punkcie, ale następnie obracają się do nowych pozycji! Kiedy sekcja na górze żyroskopu obraca się o 90 stopni w bok, kontynuuje swoje dążenie do ruchu w lewo. To samo dotyczy sekcji na dole – obraca się ona o 90 stopni w bok i nadal chce się poruszać w prawo. Siły te obracają koło w kierunku precesji. Ponieważ zidentyfikowane punkty obracają się o kolejne 90 stopni, ich pierwotne ruchy znoszą się. Tak więc oś żyroskopu wisi w powietrzu i poddaje się precesji. Kiedy spojrzysz na to w ten sposób, zobaczysz, że precesja nie jest wcale tajemnicza — jest całkowicie zgodna z prawami fizyki!
Reklama