(гайка Джанибекова так же меняет вектор вращательной инерции в своём оверкиле)
Вот, пусть будет поближе:
yakinikuRe: Эффект Джанибекова
« Ответ #53 : 07 Апреля 2011, 05:09:28 »
Цитировать
Даю решение, - правда, все, я думаю, будут разочарованы. Итак, первый фильм.
1. Описываю тело, которое вращается: шарик закрепленный на оси, проходящей через центр шарика, и штанга, закрепленная в ее центральной точке перпендикулярно на оси.
2. Условие вращения- невесомость. Центр масс (центр тяжести). находящийся где-то на оси, неподвижен и не участвует во вращении (закрепленная точка). Находящийся в невесомости (или, что то же самое, закрепленный в центре тяжести) волчок - это волчок Эйлера (см Айзерман М.А. Классическая механика (2-е изд.). М.: Наука, 1980 , с.195. Скачать книгу Айзермана можно на
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/mechanics/theoretical.htm).
3. Для дальнейшего существенно определить направления трех главных осей волчка. Одна из них явно направлена по оси устройства, другая параллельна штанге, а третья перпендикулярна как оси устройства, так и штанге. Поскольку относительно двух последних осей вклад от штанги в моменты инерции различен, мы имеем дело с несимметричным волчком Эйлера.
4. Поскольку ось устройства является одной из трех главных осей, то вращение относительно ее является перманентным , то есть в отсутствие возмущений оно могло бы иметь место сколь угодно долго. Из фильма тоже видно, что интервалы времени, когда волчок вращается вокруг оси, достаточно длительны.
Однако для несимметричного волчка Эйлера одно из трех перманентных вращений является неусточивым, то есть если мы поочередно возбудим вращение относительно всех трех главных осей, окажется, что в одном из случаев вращение является неустойчивым. Доказательство дано в цитированной книге Айзермана на стр.235 и оно довольно сложное и неинтуитивное.
5. Итак под эффектом Джанибекова имеется в виду визуализация неустойчивого перманентного вращения несимметричного волчка Эйлера.
6. Эффект Айзермана. Лекции Айзермана я слушал в МФТИ и куда более яркую демонстрацию того же эффекта он или показывал на лекции или рекомендовал проделать это самим (я сейчас только что его повторил, используя запечатанную коробку с запасной батареей для моего Мака). Дело в том что типичный волчок Эйлера - это тело, подброшенное вверх с закруткой, а самый простой несимметричный волчок Эйлера, это подброшенный вверх спичечный коробок, кирпич - в общем параллелепипед, у которого длина больше ширины, а ширина больше высоты. При этом если подбросить его и закрутить относительно оси, параллельной высоте, или относительно оси, параллельной длине - то он летит устойчиво вращаясь: имеет место устойчивое перманентное вращение. А вот если подбросить его, закрутив вокруг оси, параллельной ширине, вы как раз и успеете увидеть как минимум один "переворот оси вращения" - а то и два - как проявление неустойчивого перманентного вращения.
7. Гироскоп - во-первых, всегда симметричный волчок (тело вращения), во-вторых, его всегда закручивают относительно такой главной оси, что перманентное вращение относительно нее - устойчиво. Китайский волчок, как я думаю, симметричен и в невесомости бы не переворачивался.
Уже когда написал, нашел почти все что я здесь сказал, в Интернете: и про эффект Джанибекова и про вращающийся кирпич:
http://biglebowsky.livejournal.com/55186.html 
