Эффект Джанибекова

[Kosmos]

Someone писал(а):

Kosmos в сообщении #163284 писал(а):

Чем же вводит в заблуждение? Важны же лишь моменты инерции по осям. У гайки они как раз подходящие.

У шестиугольной гайки эллипсоид инерции является эллипсоидом вращения, два главных момента инерции у неё всегда одинаковые, различия могут возникнуть только из-за неточности изготовления. Приделайте к ней пару ушек, что ли.

Но гайку можно раскручивать в разных плоскостях. В одной не будет вращаться по-джанибековски, в другой - будет. Верно?

Someone писал(а):

Kosmos в сообщении #163284 писал(а):

Чтобы судить удастся или не удастся - слишком мало времени.

Почему мало? Потренировавшись, можно научиться закручивать коробок вокруг длинной и вокруг короткой оси, чтобы он вращался вокруг неё всё время падения. А вокруг средней оси никак его закрутить не удаётся, он сразу кувыркаться начинает.

А сколько точно? Ну миллисекунд 300, прежде чем шмякнется об пол?

Вот программа вам эмулирует вращение гайки. Что вы можете сказать о характере вращения через первые 300 миллисекунд? Ничего. Она может только через минуту перевернётся. Поэтому я и говорю, что такие малые промежутки времени - недостаточны, чтобы делать выводы.

Someone писал(а):

Kosmos в сообщении #163284 писал(а):

Написано, что оси описывают конус. Но конус можно описывать по-разному, можно равномерным движением, а можно рывками. Где там написано, что объект может по 10 оборотов крутиться как обычно, так, что и не догадаешься, что что-то может быть, а потом вдруг ВНЕЗАПНО переворачиваться?

Я же написал: "на сухом научном языке". А Вы хотите красочного описания.
Посмотрите на рисунки 57 и 59. Там нарисованы линии $bbbb$, по которым пересекаются два эллипсоида. Если ось вращения тела отклонится от оси $OY$, то ось вращения будет двигаться (относительно тела, а не относительно неподвижного наблюдателя) по очень широкому конусу (не круговому и даже не эллиптическому), пересекающему эллипсоиды по линии, близкой к $bbbb$. При этом ось вращения далеко уйдёт от оси $OY$, а затем примет почти противоположное направление. Это легко увидеть на рисунке. Более "красочное" описание в учебной и научной литературе найти трудно, но суть происходящего вполне определённо представлена.

Я ещё раз говорю. Речь не о том, что ось переворачивается, а о том, что она переворачивается ВНЕЗАПНО,

Чем по-вашему отличается равномерное движение от движение рывками? Или по-вашему - это одно и тоже?

Someone писал(а):

Для сравнения сопоставьте текст и рисунки в книге А.А.Эйхенвальда с тем, что я писал по этому поводу в этой же теме ранее. Я расписал всё очень подробно. Только у меня в качестве координат взяты не проекции угловой скорости, а проекции вектора момента импульса. Это влияет на форму эллипсоидов (эллипсоид момента превращается в шар), но, естественно, не влияет на выводы.

Но вы это писали уже после эксперимента Джанибекова.

[Someone]

Kosmos в сообщении #164137 писал(а):

Но гайку можно раскручивать в разных плоскостях. В одной не будет вращаться по-джанибековски, в другой - будет. Верно?

Гайка будет равномерно прецессировать.

Kosmos в сообщении #164137 писал(а):

А сколько точно? Ну миллисекунд 300, прежде чем шмякнется об пол?

Господи, вот зануда. Я, прочитав об этом, взял пустой спичечный коробок и некоторое время его бросал, закручивая так и эдак. Разницу между вращениями вокруг разных осей заметил. Взяли бы да тоже потратили на это некоторое время, и нечего ко мне приставать.

Kosmos в сообщении #164137 писал(а):

Я ещё раз говорю. Речь не о том, что ось переворачивается, а о том, что она переворачивается ВНЕЗАПНО,

Чем по-вашему отличается равномерное движение от движение рывками? Или по-вашему - это одно и тоже?

Чёрт побери, где Вы про равномерное движение прочитали? У Эйхенвальда написано "сильно и быстро отклоняется от оси $OY$" и приведён рисунок, на котором изображена траектория, по которой движется вектор угловой скорости относительно тела. Из этого рисунка каждому понимающему суть дела будет ясно, что тело в процессе вращения будет периодически переворачиваться относительно оси вращения. И, кстати, вовсе не "рывками", что ясно из анализа уравнений, но может быть непонятно при рассматривании "невооружённым" глазом.

Kosmos в сообщении #164137 писал(а):

Но вы это писали уже после эксперимента Джанибекова.

Я писал на основании анализа уравнений, непосредственно ссылаясь на эти уравнения. Если бы у меня спросили об этом до "эксперимента" Джанибекова, результат был бы тем же самым.

Вы постарайтесь понять, что заслуга Джанибекова не в том, что он открыл эффект неустойчивости вращения вокруг средней оси эллипсоида инерции, а в том, что он обратил внимание на забавное кувыркание вращающегося "барашка", благодаря чему эффект стал известен широкой публике (которая, кстати сказать, сразу же на основе этого стала сочинять жуткие глупости о скором переворачивании Земли и мировой катастрофе).

[Kosmos]

Someone писал(а):

Kosmos в сообщении #164137 писал(а):

Но гайку можно раскручивать в разных плоскостях. В одной не будет вращаться по-джанибековски, в другой - будет. Верно?

Гайка будет равномерно прецессировать.

Или переворачиваться по-джанибековски, в зависимости от начальных скоростей.

Someone писал(а):

Kosmos в сообщении #164137 писал(а):

А сколько точно? Ну миллисекунд 300, прежде чем шмякнется об пол?

Господи, вот зануда. Я, прочитав об этом, взял пустой спичечный коробок и некоторое время его бросал, закручивая так и эдак. Разницу между вращениями вокруг разных осей заметил.

Речь не о разнице вращений, а о внезапных переворотах вокруг оси.

Someone писал(а):

Взяли бы да тоже потратили на это некоторое время, и нечего ко мне приставать.

Вы же это утверждаете. Если считаете, что это возможно, что вам мешает заснять это на камеру и выложить в сеть?

Someone писал(а):

Kosmos в сообщении #164137 писал(а):

Я ещё раз говорю. Речь не о том, что ось переворачивается, а о том, что она переворачивается ВНЕЗАПНО,

Чем по-вашему отличается равномерное движение от движение рывками? Или по-вашему - это одно и тоже?

Чёрт побери, где Вы про равномерное движение прочитали? У Эйхенвальда написано "сильно и быстро отклоняется от оси $OY$"

1) Сильно отклоняться от оси - и переворачиваться на 180 градусов - это разные вещи.

2) Вы знаете разницу между быстрым движение, и движением рывками?
Движение рывками может быть и быстрым и медленным, это не имеет в данном случае значения.

Someone писал(а):

и приведён рисунок, на котором изображена траектория, по которой движется вектор угловой скорости относительно тела. Из этого рисунка каждому понимающему суть дела будет ясно, что тело в процессе вращения будет периодически переворачиваться относительно оси вращения.

Вопрос не в том, всем "понимающему суть дела" это ясно или не всем, а в том, кто первый это описал.
Получается, что никто.

Someone писал(а):

И, кстати, вовсе не "рывками", что ясно из анализа уравнений, но может быть непонятно при рассматривании "невооружённым" глазом.

Расстояние между витками изменяется очень сильно. В тысячи раз.
Хотя в других случаях вращений, оно примерно равно.

Someone писал(а):

Вы постарайтесь понять, что заслуга Джанибекова не в том, что он открыл эффект неустойчивости вращения вокруг средней оси эллипсоида инерции, а в том, что он обратил внимание на забавное кувыркание вращающегося "барашка", благодаря чему эффект стал известен широкой публике (которая, кстати сказать, сразу же на основе этого стала сочинять жуткие глупости о скором переворачивании Земли и мировой катастрофе).

Я спрашиваю не про широкую публику и даже не про тех профессионалов, которые якобы всё знали, но молчали. А про первое чёткое и однозначное описание эффекта в литературе.

[Someone]

Kosmos в сообщении #165256 писал(а):

Или переворачиваться по-джанибековски, в зависимости от начальных скоростей.

Что значит - "по-джанибековски"? По Эйлеру. Гайка будет равномерно прецессировать (такое движение называется регулярной прецессией) при любых начальных условиях, за исключением вращения вокруг оси, перпендикулярной плоскости гайки. Причём, из-за симметрии гайки эту её прецессию при наблюдении вращения будет очень трудно заметить. Если бы у Джанибекова был не "барашек", а обычная шестиугольная гайка, ничего бы он не увидел интересного.

Если Ваша программа демонстрирует что-то похожее на "переворачивание" для симметричного тела (с двумя равными главными моментами инерции), то только из-за очень грубой схемы расчёта.

Kosmos в сообщении #165256 писал(а):

Речь не о разнице вращений, а о внезапных переворотах вокруг оси.

Да нет никаких "внезапных" переворотов, просто в двух случаях коробок удаётся заставить вращаться вокруг оси симметрии, а в третьем никак не получается, он кувыркается. Чтобы получить эффектный результат, нужно достаточно тщательно подобрать параметры тела и начальные условия, а также наблюдать вращение тела в течение длительного времени, что возможно в невесомости, но весьма затруднительно в земных условиях.

Вообще, слово "внезапно" неправильно описывает происходящее при вращении тела, даже в том весьма специфическом случае, который наблюдал Джанибеков. Ось вращения движется относительно тела непрерывно, просто, когда ось вращения близка к средней оси эллипсоида инерции, это движение (при правильно подобранных параметрах) будет медленным, и при наблюдении вращения глазами его трудно заметить. Постепенно скорость увеличивается (экспоненциально), и в какой-то момент наблюдатель это замечает. Ось вращения проходит половину траектории, ведущей к другому концу средней оси эллипсоида инерции, и движение оси начинает замедляться, падая до малой величины, когда ось вращения становится близкой к другому концу оси эллипсоида. Затем процесс повторяется.

Kosmos в сообщении #165256 писал(а):

Вы же это утверждаете. Если считаете, что это возможно, что вам мешает заснять это на камеру и выложить в сеть?

Камеры у меня нет, а если бы была, я не стал бы этим заниматься. Гораздо проще Вам самому покрутить этот коробок. При этом следовало бы внимательно читать то, что Вам об этом коробке пишут, и не требовать того, чего Вам никто не обещал.

Kosmos в сообщении #165256 писал(а):

1) Сильно отклоняться от оси - и переворачиваться на 180 градусов - это разные вещи.

В книге, на которую я ссылался, есть рисунки 57 и 59, на которых показаны траектории оси вращения относительно тела. Хорошо видно, что траектории $bbbb$ обходят вокруг элипсоида от одного конца оси до другого, то есть, тело переворачивается на 180° (точнее, почти на 180°, потому что в том случае, который наблюдал Джанибеков, движение происходит не по линии $bbbb$, а по очень близкой к ней, но "на глаз" разницу заметить не удастся).

Kosmos в сообщении #165256 писал(а):

2) Вы знаете разницу между быстрым движение, и движением рывками?

Нет никакого движения "рывками". Кажется, я уже давно и подробно описывал движение вращающегося тела (в этой теме), Вы могли бы внимательно прочесть и понять, что происходит на самом деле, а не что кажется наблюдателю из-за сложности наблюдаемого.

Kosmos в сообщении #165256 писал(а):

Вопрос не в том, всем "понимающему суть дела" это ясно или не всем, а в том, кто первый это описал.
Получается, что никто.

Не знаю. Нужно просматривать сотни, если не тысячи научных и учебных публикаций, начиная со времён Эйлера. Причём, как правило, научные результаты излагаются весьма сухим языком, без красочных описаний. Как, например, у А.А.Эйхенвальда. Но понимающий увидит.

Kosmos в сообщении #165256 писал(а):

Я спрашиваю не про широкую публику и даже не про тех профессионалов, которые якобы всё знали, но молчали. А про первое чёткое и однозначное описание эффекта в литературе.

Профессионалы не молчали. Просто Вы их либо не можете, либо, что более вероятно, не хотите понять.
Вы воображаете, что Джанибеков написал научную статью с описанием эффекта? Не было ничего подобного. Есть космический фольклор - совокупность большого количества разнообразных историй, касающихся космических полётов, причём, авторы этих историй неизвестны. В одной из них (размером в несколько строк) описывается происшествие с Джанибековым:

lkgios писал(а):

При транспортировке грузов в космос вещи упаковываются в мешки, которые крепятся металлическими лентами, зафиксированными винтами и «барашками» — гайками с «ушками». Разбирая груз в невесомости, достаточно стукнуть пальцем по «барашку». Он отлетает, ты его спокойно ловишь и кладешь в карман. Открутив очередной «барашек», Владимир Александрович обратил внимание, как гайка, пролетев 40 сантиметров, неожиданно перевернулась вокруг своей оси и полетела дальше. Пролетев еще 40 сантиметров, опять перевернулась. Джанибеков закрутил «барашек» обратно и повторил эксперимент. Результат тот же. Тогда космонавт попробовал повторить с другим «барашком». Ее полет до «точки переворота» составил 43 сантиметра. Джанибеков решил попробовать с каким-нибудь другим объектом. Запущенный пластилиновый шарик точно так же, пролетев некоторое расстояние, перевернулся вокруг своей оси и полетел дальше.

Александр Тимофеев считает, что вывод тут напрашивается следующий: Земля — это тоже шарик, который летит в космосе. Значит, и она в какой-то момент может неожиданно повернуться вокруг своей оси. «Говорят, что этот цикл составляет 16 тысяч лет. Еще говорят, что мы уже подходим к этому рубежу. Так это или нет — не знаю. Но такое явление существует, его назвали «эффект Джанибекова», — утверждает Тимофеев.

Обратите внимание: после истории про "барашек" идёт уже менее правдоподобная история про пластилиновый шарик (она менее правдоподобная, потому что правильно понять вращение пластилинового шарика гораздо сложнее из-за отсутствия чётких ориентиров), а завершается всё безграмотным бредом про переворачивание Земли. И никакого научного анализа эффекта нет. Все остальные описатели "эффекта Джанибекова" ссылаются либо друг на друга, либо на эту историю.

А название "эффект Джанибекова" действительно прилипло к этому явлению, которое на научном языке называется "неустойчивость вращения свободного тела вокруг средней оси эллипсоида инерции" и известно заведомо больше столетия. Но случаев, когда что-то называется не именем первооткрывателя, а чьим-то ещё, полным-полно.

Someone в сообщении #164982 писал(а):

Вы постарайтесь понять, что заслуга Джанибекова не в том, что он открыл эффект неустойчивости вращения вокруг средней оси эллипсоида инерции, а в том, что он обратил внимание на забавное кувыркание вращающегося "барашка", благодаря чему эффект стал известен широкой публике (которая, кстати сказать, сразу же на основе этого стала сочинять жуткие глупости о скором переворачивании Земли и мировой катастрофе).

В общем, я считаю дискуссию о приоритете исчерпанной. Если Вы не можете или не хотите понять мои объяснения и написанное в литературе - это Ваша проблема, тратить на это время и дальше я не хочу.

[Munin]

Someone в сообщении #165453 писал(а):

Вообще, слово "внезапно" неправильно описывает происходящее при вращении тела... Постепенно скорость увеличивается (экспоненциально)

Я полагаю, экспонента и означает "внезапно".

[Someone]

Это "внезапно" с точки зрения наблюдателя, который не может увидеть малое изменение оси вращения на фоне быстрого вращения несимметричного тела вокруг этой оси, а замечает его (изменение оси вращения) только тогда, когда оно становится достаточно большим и достаточно быстрым. Но в математическом описании никакой "внезапности" нет, а Kosmos вообще пишет о движении "рывками":

Kosmos в сообщении #165256 писал(а):

2) Вы знаете разницу между быстрым движение, и движением рывками?
Движение рывками может быть и быстрым и медленным, это не имеет в данном случае значения.

[Lkgios]

Шимпанзе в сообщении #109186 писал(а):

Zai писал(а):

Шимпанзе писал(а):

Из пластилина... В космосе ...

Этот сайт содержит множество сведений по космическим полетам.
http://forum.bratsk.org/archive/index.php/t-10751.html

lkgios писал(а):

За исключением таких «домашних заготовок» работа в космосе — бесконечный марафон открытий и изобретений. Например, в космосе вся бытовая техника очень быстро расшатывается. На Земле работает сила тяжести, а в космосе ее нет, поэтому винтики развинчиваются. И один из наших космонавтов додумался фиксировать винты пластилином. Результат отличный. На борту корабля теперь вешается еще и пластилиновый шарик, к которому крепится всякая мелочевка.

Отношусь с подозрением к любым экспериментам с шариками из пластилина в звездолете. Не доверяю винтикам , которые в невесомости быстро расшатываются. Не доверяю форумам, не ссылающихся на первоисточник. Мы, кстати тоже форум! Короче, не доверяю. Хотелось бы послушать самого экспериментатора.

Привет, математики и физики!
Вот уж не знала, что невинная выдержка из интервью с инструктором космонавтов Тимофеевым вызовет такой резонанс в рунете. Случайно натолкнулась на обсуждение "гайки Джанибекова" на различных форумах. Все ссылки оказались так или иначе ведут на мое сообщение на http://forum.bratsk.org - а значит, я окзалась тем самым первоисточником

Хочу немного оправдаться: во-первых, в тот уже далекий 2007 год я только начинала форумную жизнь и по зелености своей не всегда ставила ссылки на первоисточники; во-вторых форум наш общей направленности был в основном внутресетевым локальным и только позже "вышел в рунет", так что никто особо и не заботился о ссылках, главное было заинтересовать, чем я и занималась: пыталась привлечь внимание к жизни на орбите наших форумчан и поэтому собирала эти истории про космонавтов по всему тырнету и сливала их в нашу местную сеть

Цитата:

Профессионалы не молчали. Просто Вы их либо не можете, либо, что более вероятно, не хотите понять.
Вы воображаете, что Джанибеков написал научную статью с описанием эффекта? Не было ничего подобного. Есть космический фольклор - совокупность большого количества разнообразных историй, касающихся космических полётов, причём, авторы этих историй неизвестны. В одной из них (размером в несколько строк) описывается происшествие с Джанибековым:

Someone

Я до сих пор веду эту тему на нашем форуме http://forum.bratsk.org/showthread.php?p=855288 , только название поменяла с "Баек" на "События космонавтики" (слово "байка" в названии темы вовсе не указывала на неправдопобность событий, просто хотелось привлечь внимание типа сидят космонавты у костра и рассказывают об забавных случаях их работы)

Первоисточник у этой статьи все-таки есть. Хорошо, что сохранила в архиве данное интервью с Тимофеевым. Это статья из газеты "Новая Сибирь" http://www.newsib.cis.ru/ , но похоже они подчистили свои архивы за 2005 год и эту статью благополучно удалили , поэтому я оказалась единственным первоисточником (везде в точь-точь мой кусочек сообщения).

Кого интересует данная статья залила временно на депозит http://depositfiles.com/files/uo6bnsgrt

Так что извините, что внесла тень сомнения на данное незаурядное событие в невесомости

Кстати, об этом эффекте также писала в 2003 году "Российская газета" http://www.esoreiter.ru/index.php?id=12 ... st=12.2003

[Quantrinas]

Lkgios в сообщении #242809 писал(а):

Кстати, об этом эффекте также писала в 2003 году "Российская газета" http://www.esoreiter.ru/index.php?id=12 ... st=12.2003

Статья - потрясающий бред почти в каждой строчке.
Видимо, отвык я от подобной журналистики.

[Lkgios]

Quantrinas в сообщении #242810 писал(а):

Lkgios в сообщении #242809 писал(а):

Кстати, об этом эффекте также писала в 2003 году "Российская газета" http://www.esoreiter.ru/index.php?id=12 ... st=12.2003

Статья - потрясающий бред почти в каждой строчке.
Видимо, отвык я от подобной журналистики.

Вы лучше почитайте интервью с Тимофеевым.
Сама предпочла сделать в своем сообщении http://forum.bratsk.org/showpost.php?p= ... ostcount=7 выдержку из статьи "Новая Сибирь", чем на бред "Российской газеты".

[Quantrinas]

Lkgios в сообщении #242811 писал(а):

Вы лучше почитайте интервью с Тимофеевым.

Прочитал. Про гайку, я думаю, объяснение найдётся, если вообще есть такой эффект. Я как то не очень доверяю людям, которые так перехваливают своё по сравнению с чужим.
Про "переворот Земли" - полная ерунда, никак не вытекающая из "эффекта гайки".

[Someone]

Quantrinas в сообщении #242813 писал(а):

Прочитал. Про гайку, я думаю, объяснение найдётся, если вообще есть такой эффект.

И эффект есть, и объяснение известно по меньшей мере лет двести, со времён Лагранжа и Пуансо. Просто в земных условиях наблюдать этот эффект достаточно затруднительно, так что Джанибеков, вероятно, был первым, кто наблюдал его в столь эффектной форме (или первым из космонавтов, кто обратил на него внимание и рассказал об этом).

Lkgios, если Вы не чересчур заняты, может быть, Вы откроете тему в разделе "Свободный полёт" и будете иногда развлекать нас интересными сообщениями из мира космонавтики? Ей Богу, это было бы интереснее, чем фотографии "живых" камней на Марсе. И начните, может быть, с того интервью.

[Lkgios]

Someone в сообщении #242858 писал(а):

Lkgios, если Вы не чересчур заняты, может быть, Вы откроете тему в разделе "Свободный полёт" и будете иногда развлекать нас интересными сообщениями из мира космонавтики? Ей Богу, это было бы интереснее, чем фотографии "живых" камней на Марсе. И начните, может быть, с того интервью.

Спасибо за предложение. Мне действительно интересна космонавтика и астрономия, но чисто из мечтательных соображений (знаний по этим вопросам у меня маловато). Вряд ли я буду обитать на вашем форуме, честное слово, я вас боюсь: тут все такие математики собрались, а в этом ничего не соображаю Я так зарегистрировалась, чтоб оправдаться

Почему бы вам самому не создать подобную тему? Иногда действительно интересные события происходят в космосе, помимо Нибиру и "мы все умрем!!!"

[zaq]

Спасибо за ветку, а вот и видео из космоса - http://video.yandex.ru/users/perretz/view/3
Только еще бы неплохо объяснить в популярной форме, что бы народ в мракобесие не впадал, чем, в данном случае, отличается «барашек» от земного шара и футбольного мяча, летящего над полем, при каких условиях система «Луна-Земля-…» такой же кувырок может совершить, и почему постоянный магнит не кувыркается сам по себе…
Еще раз спасибо за пояснение данного вопроса.

[AlexNew]

(Оффтоп)

надо космонавтов научить ютюбом пользоваться, не получается скачать видео .....
интерестно кто там сейчас на орбите, можно попробывать послать им email

может быть есть другие ссылки на видео ?

[whiterussian]

(Оффтоп)

e-mail послать можно всегда, через вебсайт NASA