БОГАТЫЙ БЕЗДЕЛЬНИК Июнь 21, 2019, 16:27:37
"Летающая тарелочка" фрисби, "кручёный мяч" в футболе, планета, светило, "чёрная дыра" (диполь "точка в кольце") - это всё гироскопы.
Гироскоп – прибор, имеющий свободную ось вращения и способный реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором он установлен. При вращении гироскоп сохраняет свое положение неизменным.
Само слово происходит от греческих gyreuо – вращаться и skopeo – смотреть, наблюдать. Впервые термин гироскоп был введен Жаном Фуко в 1852 году, но изобрели прибор раньше. Это сделал немецкий астроном Иоганн Боненбергер в 1817 году.
Гироскопы представляют собой вращающиеся с высокой частотой твердые тела. Ось вращения гироскопа может изменять свое направление в пространстве. Свойствами гироскопа обладают вращающиеся артиллерийские снаряды, винты самолетов, роторы турбин.
Простейший пример гироскопа – волчок или хорошо всем известная детская игрушка юла. Тело, вращающееся вокруг определенной оси, которая сохраняет положение в пространстве, если на гироскоп не действуют какие-то внешние силы и моменты этих сил. При этом гироскоп обладает устойчивостью и способен противостоять воздействию внешней силы, что во многом определяется его скоростью вращения.
Например, если мы быстро раскрутим юлу, а потом толкнем ее, она не упадет, а продолжит вращение. А когда скорость волчка упадет до определенного значения, начнется прецессия – явление, когда ось вращения описывает конус, а момент импульса волчка меняет направление в пространстве.
А вот диполь четверизма "точка в сфере" не гироскоп, поскольку у него нет линейной оси - его "ось" - это точка его центра, и потому о нём можно сказать, что он вращается (корректнее будет "прочитывается") "сразу во все стороны" ("по всем осям"), ибо в момент вмещаются все направления.
Виды гироскопов
Существует множество видов гироскопов: двух и трехстепенные (разделение по степеням свободы или возможным осям вращения), механические, лазерные и оптические гироскопы (разделение по принципу действия).
Рассмотрим самый распространенный пример - механический роторный гироскоп. По сути это волчок, вращающийся вокруг вертикальной оси, которая поворачивается вокруг горизонтальной оси и в свою очередь закреплена в еще одной раме, поворачивающейся уже вокруг третьей оси. Как бы мы не поворачивали волчок, он всегда будет находится именно в вертикальном положении.

И этот гироскоп, кстати, есть "приближающаяся к объёмности" модель принципа объёмности (я недавно описывал эту модель как три, перпендикулярные друг другу, окружности (или скорее круга, или "ещё скорее" - сферы).
И он же есть армиллярная сфера, которой я писал две недели тому назад.
И кроме того, он же наглядное изображение "эффекта Джанибекова" (о котором я когда-то уже писал), и который наука, не улавливающая образность, "объяснила" теоремой:
ТЕОРЕ́МА, теоремы, жен. (от греч. theorema, букв. зрелище) (научн.). Положение, справедливость которого устанавливается путем доказательств, основанных на аксиомах или на других, уже доказанных положениях
Эффект Джанибекова
(показ здесь: https://youtu.be/LzVItPwiQyI)
Теоре́ма промежу́точной оси́, или теоре́ма те́ннисной раке́тки в классической механике — утверждение о неустойчивости вращения твёрдого тела относительно второй главной оси инерции. Является следствием законов классической механики, описывающих движение твёрдого тела с тремя различными главными моментами инерции. Проявление теоремы при вращении такого тела в невесомости часто называют эффектом Джанибекова, в честь советского космонавта Владимира Джанибекова, который заметил это явление 25 июня 1985 года, находясь на борту космической станции «Салют-7»[1]. Статья, объясняющая эффект, была опубликована в 1991 году[2]. В то же время сама теорема о неустойчивости вращения вокруг промежуточной оси инерции известна давно и доказывается в любом курсе классической механики[3]. Неустойчивость такого вращения часто показывается в лекционных экспериментах.
Теорема описывает следующий эффект: вращение объекта относительно главных осей с наибольшим и наименьшим моментами инерции является устойчивым, в то время как вращение вокруг главной оси с промежуточным моментом инерции (откуда и название теорема промежуточной оси) — нет. Джанибеков увидел это с гайкой-барашком: скрутив её в невесомости с длинной шпильки, он заметил, что она пролетает немного, разворачивается на 180°, потом, ещё немного пролетев, опять разворачивается.
На Земле этот эффект можно увидеть на таком эксперименте: возьмите за ручку теннисную ракетку и попытайтесь подбросить её в воздух так, чтобы она выполнила полный оборот вокруг оси, проходящей в плоскости ракетки перпендикулярно рукоятке, и поймайте за ручку. Почти во всех случаях ракетка выполнит пол-оборота вдоль продольной оси и будет «смотреть» на вас другой стороной. Если подбрасывать ракетку и закручивать её по другим осям, то ракетка сохранит свою ориентацию после полного оборота.
Эксперимент может быть выполнен с любым объектом, который имеет три различных момента инерции, например с книгой или пультом дистанционного управления. Эффект возникает, когда ось вращения немного отличается от второй главной (принципиальной) оси объекта; сопротивлением воздуха или гравитацией можно пренебречь.
И "обосновала" математически (слепому без математики никак):
https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Джанибекова
Раздел "Математическое обоснование"
(сюда текст копировать не стал, поскольку там символы и формулы, которые долго сохранять как отдельные изображения)
И вот смотрите, говорит очередной слепой:
Правильное объяснение эффекта Джанибекова состоит в следующем. Дело в том, что скорость вращения «барашка» сравнительно невелика, поэтому он находится в неустойчивом состоянии (в отличие от гироскопа, который вращается быстрее и поэтому имеет стабильную ориентацию в пространстве и кувырки ему не грозят).
И гироскоп, действительно, не кувыркается сам, но он "кувыркает" среду, в которой вращается, что показано (зрячим) на гифке, которая выше.
То есть, чтобы что-то разглядеть, надо уметь менять "точку зрения" ("систему координат").
Дальше:
Грозят ли Земле подобные апокалиптические кульбиты? Скорее всего, нет. Во-первых, центр тяжести «барашка», как и пластилинового шарика с гайкой, значительно смещен по оси вращения, чего нельзя сказать о нашей планете, которая хоть и не является идеальным шаром, но более-менее уравновешена. И, во-вторых, значение величин моментов инерции Земли и величины прецессии Земли (колебания оси вращения) позволяют ей быть устойчивой как гироскоп, а не кувыркающейся как гайка Джанибекова.
А раньше, между прочим, в статье было это:
Эффект, действительно, любопытен. После его открытия, как обычно, появились десятки различных объяснений эффекта Джанибекова. Не обошлось и без устрашающих апокалиптических прогнозов. Многие стали говорить о том, что наша планета – это по сути такой же вращающийся пластилиновый шарик или «барашек», летящий в невесомости. И что Земля периодически совершает подобные кульбиты. Кто-то даже назвал период времени: переворот земной оси происходит раз в 12 тысяч лет. И что, мол, последний раз планета совершила кувырок в эпоху мамонтов и скоро намечается очередной такой переворот – может завтра, а может через несколько лет – в результате которого на Земле произойдет смена полюсов и начнутся катаклизмы.
И тут, кстати, можно разглядеть и (неразгаданную человеком) природу магнетизма с её "переменой мест слагаемых" - инверсией магнитных полюсов.
И в "парадигме Джанибекова" переполюсовка происходит после двух последовательных оборотов объекта вокруг его оси вращения (смотрите видео по ссылке выше), которые следует рассматривать как "прямолинейное и равномерное движение" объекта.
Поскольку объект - не книга или коробка из ролика, а "вращающаяся книга или коробка" (и здесь тоже, как видите, я в нужном месте сменил "точку зрения" ("систему координат")).
А если "обобщить наблюдаемое", то "третий оборот, переходящий в кувырок" - является завершением описания ("подведением итога") объёмности данного объекта (события или явления).
И так же эти три оборота есть линейное представление момента ("уж обобщать - так обобщать").
А в процитированной статье
Эффект Джанибекова
https://p-i-f.livejournal.com/6682888.html
её автор как раз и пропускает нужный момент и место, когда пишет:
Правильное объяснение эффекта Джанибекова состоит в следующем. Дело в том, что скорость вращения «барашка» сравнительно невелика, поэтому он находится в неустойчивом состоянии (в отличие от гироскопа, который вращается быстрее и поэтому имеет стабильную ориентацию в пространстве и кувырки ему не грозят).
ибо дело тут не в скорости вращения объекта, а в принципе.
Который в том, что объекты "гайка", "барашек" или "книга" - компоненты среды, законам которой "безоговорочно подчиняются", а гироскоп есть сама среда, компонентами которой являются "три момента инерции" ("три (невидимых, кстати) кольцевых его оси").
То есть гироскоп это система измерения, "наложенная" на систему измерения нашего мира (включающую её в себя).
И заметьте, что наука, вроде видя факт вращения объекта, не понимает, что объектом в данном случае является вращающийся объект, и продолжает применять к нему оси в виде прямых линий, а не линий закольцованных, кругов или сфер - настолько далека она от понимания принципа объёмности:
Гайка, помимо основной оси вращения, также вращается и вокруг двух других пространственных осей со скоростями на порядок ниже (второстепенные движения). В результате влияния этих второстепенных движений, со временем постепенно происходит изменение наклона основной оси вращения (усиливается прецессия), и когда он (т.е. угол наклона) достигает критического значения, система делает кувырок (подобно маятнику, изменившему направление колебания).
И дальше:
Почему же столь важное открытие умалчивалось? Дело в том, что обнаруженный эффект позволил отбросить в сторону все ранее выдвинутые гипотезы и подойти к проблеме совсем с иных позиций. Ситуация уникальная — экспериментальное доказательство появилось раньше, чем была выдвинута сама гипотеза.
Я уже отмечал, что являясь зрячим, прекрасно обхожусь в своих исследованиях без аксиом, теорем, гипотез и теорий - пробных палок, необходимых слепому для передвижения.
Я и это сообщение начал с описания своего наблюдения (эксперимента) "феномена гироскопичности".
А потом уже пошло "развитие темы" в виде "ряда обобщений".
И кстати, могу приплюсовать к этому ряду и маятник, сохраняющий себя в плоскости, как предтечу гироскопа, сохраняющего своё положение в объёме.
Ну а советско-российская наука "на изучении" эффекта Джанибекова, успешно, надо думать, распилила немало миллионов:
Для создания надежной теоретической базы российские ученые вынуждены были пересмотреть ряд законов классической и квантовой механики. Над доказательствами работал большой коллектив специалистов из Института проблем механики, Научно-технического центра ядерной и радиационной безопасности и Международного научно-технического центра полезных нагрузок космических объектов. Ушло на это более десяти лет. И все десять лет ученые отслеживали, не заметят ли подобного эффекта зарубежные астронавты. Но иностранцы, вероятно, гаек в космосе не закручивают, благодаря чему мы не только имеем приоритеты в открытии этой научной проблемы, но и почти на два десятилетия опережаем весь мир в ее изучении.
И смотрите сколько у учёных самолюбования (про язык "научного журнализма" умолчу):
Какое-то время считалось, что феномен имеет лишь научный интерес. И лишь с того момента, когда удалось теоретически доказать его закономерность, открытие обрело свое практическое значение. Было доказано, что изменения оси вращения Земли являются не загадочными гипотезами археологии и геологии, а закономерными событиями в истории планеты. Изучение проблемы помогает рассчитывать оптимальные временные рамки стартов и полётов космических кораблей. Стала более понятной природа таких катаклизмов, как тайфуны, ураганы, потопы и наводнения, связанные с глобальными смещениями атмосферы и гидросферы планеты. Открытие эффекта Джанибекова послужило толчком к развитию абсолютно новой области науки, которая занимается псевдоквантовыми процессами, то есть квантовыми процессами, которые происходят в макромире. Ученые всегда говорят о каких-то непонятных скачках, если речь заходит о квантовых процессах. В обычном макромире вроде бы все происходит плавно, пусть даже иногда очень быстро, но последовательно. А в лазере или в различных цепных реакциях процессы происходят скачком. То есть до их начала все описывается одними формулами, после — уже совсем другими, а о самом процессе — ноль информации. Считалось, что все это присуще только микромиру.
Руководитель департамента прогнозирования природных рисков Национального комитета экологической безопасности, Виктор Фролов и заместитель директора НИИЭМ МГЩ член совета директоров того самого центра полезных космических нагрузок, который занимался теоретической базой открытия, Михаил Хлыстунов, обнародовали совместный доклад. В этом докладе об эффекте Джанибекова сообщили всей мировой общественности. Сообщили из морально-этических соображений. Скрывать от человечества возможность катастрофы было бы преступлением. Но теоретическую часть наши ученые держат за «семью замками». И дело не только в возможности торговать самим ноу-хау, но и в том, что оно напрямую связано с удивительными возможностями прогнозирования природных процессов.
И как видите, я и без квантовой физики, и без многомиллионных вливаний, объясняю год за годом все эти "чудеса":
Ученые всегда говорят о каких-то непонятных скачках, если речь заходит о квантовых процессах. В обычном макромире вроде бы все происходит плавно, пусть даже иногда очень быстро, но последовательно. А в лазере или в различных цепных реакциях процессы происходят скачком. То есть до их начала все описывается одними формулами, после — уже совсем другими, а о самом процессе — ноль информации.
И почему я в своих исследованиях так успешен...
Потому что пуст, никаков - свободен от концепций.
И наглядно это проявляется и в моей поэзии.
И я понимаю, что неискушённый читатель (а искушённых на этой планете - "раз. два, и обчёлся"), читая, например, мои пронзительные "лирические" стихи, особенно "про любовь" которые, думает, что они "от первого лица" написаны.
А не просто "вынуты из ничего".
Например:
В атриуме "Даев Плаза" тебя увидел я, и сразу - пришлось влюбиться.
А я там и не был даже, а просто увидел фотографию и узнал место съёмки.
А дальше - обычное для меня "поэтическое прозрение" (эта строка написана году в 2005, когда я о природе "текущего момента" и не подозревал):
С тех пор тот миг веками длится.
И я о своих стихах вспомнил из-за того, что наткнулся на первое и последнее стихотворения Бродского, которые его поклонник привёл в качестве доказательства гениальности своего кумира.
А я столько стихов Бродского и комментировал, и разбирал, и правил - и можно сказать, почти что начисто переписывал некоторые из них - такой он "мастер"...