Механика твердого тела. Семенов М.В - 25 стр.

Ëåêöèîííûå äåìîíñòðàöèè                                                25
        3) îïðîêèäûâàþùèéñÿ ãè-
ðîñêîï (ãèðîñêîï íà âðàùàþùåìñÿ
äèñêå). Ïîëóñâîáîäíûé ãèðîñêîï,
èìåþùèé âîçìîæíîñòü ñâîáîäíî
ïîâîðà÷èâàòüñÿ òîëüêî â îäíîé
âåðòèêàëüíîé ïëîñêîñòè, ïîñëå
ðàñêðóòêè ñòàâèòñÿ íà ïîâîðîò-
íîå îñíîâàíèå; ïðè åãî ïîâîðî-
òàõ îñü âðàùåíèÿ ãèðîñêîïà óñòà-
íàâëèâàåòñÿ ïàðàëëåëüíî îñè âðà-
ùåíèÿ îñíîâàíèÿ, ïðè÷åì îáà
âðàùåíèÿ ïðîèñõîäÿò â îäíó è òó
æå ñòîðîíó (ðèñ. 2.9.3). Ïðè èçìå-
íåíèè íàïðàâëåíèÿ âðàùåíèÿ îñ-
íîâàíèÿ íà ïðîòèâîïîëîæíîå ãè-
ðîñêîï «îïðîêèäûâàåòñÿ», ò.å. ïå-
ðåâîðà÷èâàåòñÿ íà 180°. Îïûò ìî-
æåò ñëóæèòü èëëþñòðàöèåé ê îïû-                    Ðèñ.2.9.3
òó Áàðíåòòà ïî ôåððîìàãíåòèçìó.
        4) êàòÿùèéñÿ îáðó÷. Ìåòàëëè÷åñêèé îáðó÷ èëè äèñê çàñòàâëÿþò êà-
òèòüñÿ ïî ãîðèçîíòàëüíîìó àóäèòîðíîìó ñòîëó. Çàòåì ïî âåðõíåé ÷àñòè îáðó-
÷à, ïåðïåíäèêóëÿðíî åãî ïëîñêîñòè, íàíîñÿò óäàð äåðåâÿííûì ìîëîòêîì,
êàê áû æåëàÿ îïðîêèíóòü îáðó÷ íà áîê. Â ðåçóëüòàòå ýòîãî íàïðàâëåíèå äâèæå-
íèÿ îáðó÷à èçìåíÿåòñÿ: îí ïîâîðà÷èâàåòñÿ âîêðóã âåðòèêàëüíîé îñè è íà÷è-
íàåò êàòèòüñÿ ïîä óãëîì ê ïåðâîíà÷àëüíîìó íàïðàâëåíèþ. Îïûò ìîæåò ñëó-
æèòü èëëþñòðàöèåé ïðèíöèïà åçäû íà âåëîñèïåäå.

        2.10. Ãèðîñêîïè÷åñêèå ñèëû:
        1) ãèáêèé äèñê. Äåìîíñòðèðóåòñÿ ïðîèñõîæäåíèå ãèðîñêîïè÷åñêèõ ñèë,
âîçíèêàþùèõ ïðè ïîïûòêàõ èçìåíèòü íàïðàâëåíèå îñè âðàùàþùåãîñÿ òåëà.
Ãèðîñêîïè÷åñêèå ñèëû, âîçíèêàþùèå ïðè ïîâîðîòàõ îñè ãèðîñêîïà, ìîæíî
ðàññìàòðèâàòü êàê ñèëû Êîðèîëèñà âî âðàùàþùåéñÿ ñèñòåìå îòñ÷åòà. Ïðåä-
ïîëîæèì, ÷òî äèñê ãèðîñêîïà, âðàùàâøèéñÿ ñ óãëîâîé ñêîðîñòüþ ω, íà÷è-
íàåò ïîâîðà÷èâàòüñÿ âîêðóã îñè
Îδ, ïðîõîäÿùåé ÷åðåç öåíòð
ìàññ äèñêà è ëåæàùåé â åãî
ïëîñêîñòè, ñ óãëîâîé ñêîðîñòüþ
Ω (ðèñ 2.10.1à). Ïðè ýòîì â ñèñ-
                                                        w         ∆Fk
òåìå îòñ÷åòà, ñâÿçàííîé ñ îñüþ            A                   v
ãèðîñêîïà è âðàùàþùåéñÿ ñ óã-                                          O´
ëîâîé ñêîðîñòüþ Ω, âîçíèêàþò
êîðèîëèñîâû ñèëû èíåðöèè                                        W
                                              r
      ∆Fk = – 2∆m [ΩΩ ½ v],   (*)
äîñòèãàþùèå ìàêñèìàëüíîé âå-
                                      W
ëè÷èíû íà ëèíèè, ñîâïàäàþùåé                                       A´
ñ îñüþ ïîâîðîòà Ω; çäåñü v =      O             v
 ω ½ r] – ëèíåéíàÿ ñêîðîñòü, ∆m
[ω                                        ∆Fk
– ìàññà, r – ðàññòîÿíèå ýëåìåí-
òà äèñêà îò îñè âðàùåíèÿ. Ýòè                     Ðèñ.2.10.1à