* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ДИНАМИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
111
§ 3-89. Вращение гироскопа
Тело, вращающееся около неподвижной точки О. называется гиро скопом, если эллипсоид инерции в этой точке оказывается эллипсои дом вращения. Ось вращения этого эллипсоида называется осью гиро скопа. Если за ось г системы хуг, неизменно связанной с телом, при нять ось гироскопа, то главные моменты инерции 1 и 1 у будут равны между собой: f ^ = / ^ « A . Поэтому третье динамическое уравнение Эйлера (3-362) для гироскопа принимает вид:
ХХ C
-rfT = I]' Oz(I )а
e
M
r
(3-365)
Физическим примером гироскопа служит материальное симметричное тело, вращающееся около одной из точек оси симметрии. При враще нии гироскопа его ось г, вектор со угловой скорости и вектор L Q кине тического момента всегда лежат в одной плоскости. Если сумма моментов заданных сил около центра вращения равна нулю, то гироскоп называется уравновешенным. В этом случае со гласно правилу Резаля [формула (3-249) ] вектор L Q кинетического мо мента остается постоянным. Ось г гироскопа образует постоянный угол с неизменным направлением кинетического момента. Если направле ние кинетического момента L Q принять за неподвижную ось г\, то угол Ь нутации будет сохранять постоянную величину 6 . Вектор со будет оставаться неизменным в плоскости гг и вращаться вместе с ней вокруг оси z с угловой скоростью ф прецессии, величина которой дается формулой
0 х t
$=-j.
(3-366)
Вектор со угловой скорости раскладывается па компоненты со i и (03, направленные по осям г\ и г и имеющие алгебраические величины:
Ш 1 =
* Т'
=
лс °
c o s e
°'
а
(3я367>
Следовательно, вращение уравновешенного гироскопа можно рассмат ривать как результат сложения его относительного вращения вокруг собственной оси с постоянной угловой скоростью ш и переносного вращения этой оси вокруг неизменного направления кинетического момента с постоянной угловой скоростью ш$.
§ 3-90. Регулярная прецессия гироскопа
Вращение гироскопа называется регулярной прецессией, если оно складывается из относительного равномерного вращения вокруг соб ственной оси г с постоянной угловой скоростью ш и из равномерного переносного вращения этой оси вокруг произвольной неподвижной оси г% с постоянной угловой скоростью иц. В этом случае кинетиче ский момент L Q остается неподвижным в плоскости гг\ и вращается вместе с ней вокруг неподвижной оси г\ с постоянной угловой ско ростью ш . Сумма моментов внешних сил около неподвижной точки при регулярной прецессии, вообще, не равна нулю и выражается фор мулой:
а £
2
м
О ( ) = С (coj X со ) ^ 1 + ^
р в а
~
cos б „ ) .
(3-36S)