ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Отсюда с учетом начальных условий получаем
).1(cossincoscos
0
2
0
2
1
−=− t
Α
Η
θβθθ
На основе полученного решения из второго
уравнения системы (3.23*) находим приближенное решение
для угловой скорости прецессии:
).cos1()cos1(
2
tt
mgl
Α
Η
Η
Α
Η
Α
βΗ
ψ
−=−=
Из последнего уравнения следует, что среднее
значение угловой скорости прецессии дается равенством
а среднее движение оси волчка определяется
уравнением
,
ˆ
mgl=
ψ
Η
.
ˆ
O
eimgle
ΜΗ
=×⋅=⋅
(3.27)
Соотношение (3.27) объясняет основное допущение
приближенной теории «быстрого» волчка (гироскопа), в
соответствии с которым кинетический момент ироскопа
считается сосредоточенным на оси симметрии (
г
O
e
).
Это предположение эквивалентно отбрасыванию первого
слагаемого в уравнении (3.22*), определяющем движение оси
симметрии. В результате получается, что скорость оси
симметрии направлена по моменту действующих сил и
определяется уравнением (3.27). Однако из проведенного
анализа ясно, что уравнение (3.27) описывает только среднее
движение оси гироскопа, поскольку в отдельные моменты
времени скорость оси может существенно отличаться от
величины, определяемой уравнением (3.27).
⋅≈
ΗΚ
63
Отсюда с учетом начальных условий получаем 1 Η cosθ − cosθ 0 = β sin 2 θ 0 (cos t − 1). 2 Α На основе полученного решения из второго уравнения системы (3.23*) находим приближенное решение для угловой скорости прецессии: Ηβ Η mgl Η ψ= (1 − cos t ) = (1 − cos t ). 2Α Α Η Α Из последнего уравнения следует, что среднее значение угловой скорости прецессии дается равенством Ηψˆ = mgl , а среднее движение оси волчка определяется уравнением Η ⋅ eˆ = mgl ⋅ i × e = Μ O . (3.27) Соотношение (3.27) объясняет основное допущение приближенной теории «быстрого» волчка (гироскопа), в соответствии с которым кинетический момент гироскопа считается сосредоточенным на оси симметрии ( Κ O ≈ Η ⋅e ). Это предположение эквивалентно отбрасыванию первого слагаемого в уравнении (3.22*), определяющем движение оси симметрии. В результате получается, что скорость оси симметрии направлена по моменту действующих сил и определяется уравнением (3.27). Однако из проведенного анализа ясно, что уравнение (3.27) описывает только среднее движение оси гироскопа, поскольку в отдельные моменты времени скорость оси может существенно отличаться от величины, определяемой уравнением (3.27). 63