A A A A Автор Тема: Почему прецессирует плоскость колебаний маятника  (Прочитано 4054 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Fredagar

  • *****
  • Сообщений: 1 224
  • Благодарностей: 15
  • (3-го созыва)
    • Сообщения от Fredagar
1. Траектория сферического маятника - всё-таки эллипс?
Разумеется нет. Эллипс -- плоская фигура, а движение маятника происходит в 3D.
2. Причина поворота ("прецессии")
Ну, потому что ни одна замкнутая траектория на сфере, за исключением окружности, не обеспечивает постоянство момента импульса относительно вертикальной оси, отличного от нуля.
"Не так благотворна истина, как зловредна её видимость." Ф. де Ларошфуко

VBR

  • Гость
Термин "угол прецессии" в указанном источнике при первом употреблении дан в кавычках, и не зря. Использование его в данном случае не согласуется с определением данного термина. Уместно имхо говорить об эволюции траектории.

Upd. О... сообщение со ссылкой на источник исчезло - я не виноват. :)

Маринер-9

  • Гость
Термин "угол прецессии" в указанном источнике при первом употреблении дан в кавычках, и не зря. Использование его в данном случае не согласуется с определением данного термина. Уместно имхо говорить об эволюции траектории.

 ОК, в будущем будем говорить "об эволюции траектории" направления земной оси.. :)
Всем спасибо! Резюме напишу в стартовом посте (когда доберусь до Незнайки, он на удалённом компе).

VBR

  • Гость
Термин "угол прецессии" в указанном источнике при первом употреблении дан в кавычках, и не зря. Использование его в данном случае не согласуется с определением данного термина. Уместно имхо говорить об эволюции траектории.

 ОК, в будущем будем говорить "об эволюции траектории" направления земной оси.. :)
Всем спасибо! Резюме напишу в стартовом посте (когда доберусь до Незнайки, он на удалённом компе).


   А что - у маятника есть ось вращения? Она, конечно, есть, но разве мы учитываем его крутильные колебания? Во всех моделях нить подвеса считается недеформируемой.

Маринер-9

  • Гость
Остался невыясненным вопрос с фигурами Лиссажу. Их применение (для двух перпендикулярных колебаний) даёт неверный результат (даже чисто качественно).
  Спрашивается, применимы ли они в данном случае (сферического маятника), и если неприменимы, то почему?

VBR

  • Гость
Для физического маятника Лиссажу неприменимы. Фигуры Лиссажу - результат сложения синусоидальных колебаний. Движение сферического физического маятника не является суммой ортогональных синусоидальных колебаний. В отличие от движения маятника, близкого к математическому (идеальному). Чем длиннее подвес, меньше амплитуда и меньше размер колеблющегося тела, тем ближе реальный маятник к идеальному. Рассматриваемай случай очень далек от математического маятника. Поэтому движение происходит не по фигурам Лиссажу.

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
    К тому же сферический маятник в отличие от, скажем, внутриземного движения нелинеен (движения по взаимно-ортогональным осям не независимы. Так что особого смысла в фигурах Лиссажу в данном случае нет.

Маринер-9

  • Гость
Для физического маятника Лиссажу неприменимы. Фигуры Лиссажу - результат сложения синусоидальных колебаний. Движение сферического физического маятника не является суммой ортогональных синусоидальных колебаний. В отличие от движения маятника, близкого к математическому (идеальному). Чем длиннее подвес, меньше амплитуда и меньше размер колеблющегося тела, тем ближе реальный маятник к идеальному. Рассматриваемай случай очень далек от математического маятника. Поэтому движение происходит не по фигурам Лиссажу.

Сферический маятник является математическим. Физическим он становится при учёте размеров груза (маятника). Движение сферического математического маятника не происходит по фигурам Лиссажу даже при малых амплитудах.
   Честно, я не понял, почему здесь нельзя применить колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Или Лиссажу в принципе не применимы при изучении механического движения? (движения по взаимно-ортогональным осям не независимы – Крупин). У движущегося тела в принципе не может быть более одного независимого движения?

Оффлайн Fredagar

  • *****
  • Сообщений: 1 224
  • Благодарностей: 15
  • (3-го созыва)
    • Сообщения от Fredagar
Дело в том, что сила, вынуждающая маятник колебаться (разница между силой тяжести и силой реакции опоры), зависит только от одной координаты, полярного угла (угла между нитью и вертикалью из точки подвеса). То есть, колебания имеют только одну степень свободы. Можно, конечно, рассмотреть колебания в другой системе координат, где полярный угол будет даваться другим количеством координат (например, тремя в декартовой), но движение не может зависить от выбора системы. Поэтому колебания не делятся на два независимых набора.

Что касается эволюции орбит, тут важно заметить, что замкнутая орбита в потенциальном поле получается только в очень небольшом числе конфигураций поля. В общем случае орбита не будет замкнутой. Для трёхмерного пространства таким потенциалом является -а/r и, вроде, -аxlnr. В многомерных пространствах, насколько я помню, замкнутных траекторий вообще нет. С отклонением гравитационного потенциала от классического связано и смещение перигелия орбиты Меркурия, например.
"Не так благотворна истина, как зловредна её видимость." Ф. де Ларошфуко