Про тему "Гайки Джанибекова"

[photon]

Toucan:

Выделено из темы «Сообщение в карантине исправлено»

AKM в сообщении #628576 писал(а):

hurtsy в сообщении #628329 писал(а):

В post627991.html#p627991, ... внесены разъяснения ...

Физики, возьмёте к себе?

Не думаю, что есть необходимость открывать новую тему при наличии ряда тем, посвященных этому эффекту. Если автор уверен, что его сообщение не вписывается ни в одну из существующих открытых тем, то пусть свяжется со мной в ЛС с соответсвующим обоснованием. Если нет... то тоже пусть свяжется - лучше перепостить свой вопрос в подходящую тему, а карантинную удалить.

[Someone]

hurtsy, почитайте сообщение http://dxdy.ru/post109077.html#p109077. Там излагается объяснение "эффекта Джанибекова", известное примерно два столетия.

[hurtsy]

Someone в сообщении #628633 писал(а):

почитайте сообщение post109077.html#p109077

Для дискуссии, которая, имхо, не пришла к решению удовлетворяющему участников совершенно не нужно, чтобы мое скромное мнение присоединялось к Вашему авторитетному решению. На первый взгляд, Вы правильно считаете что наличествуют реальные возмущения.

Цитата:

Мало ли, что может быть источником возмущений. То, что сразу пришло мне в голову:
1) небольшая асимметрия в форме и распределении масс гайки;
2) трение в конце процесса "свинчивания" гайки;
3) аэродинамические эффекты при движении гайки в воздухе.

Я в этом с Вами полностью согласен. Основная цель моего поста получить в результате дисскуссии что Земля и гайка движутся в разных средах. Земля - в открытом космическом пространстве, гайка - в условиях нормальной атмосферы( 760 мм ртутного столбика). Я не собираюсь самостоятельно решить вопрос о приоритете Джанибекова, меня беспокоит то, что лженаука находит в эволюциях гайки причины катастрофических смещений земной оси. А здесь нужно решение как математиков, так и физиков, несмотря на неудобства для уважаемых модераторов, повидимому, предпочитающих мирный футбол открытой дискуссии. С уважением,

[Toucan]

Обсуждение дальнейшей судьбы темы «Гайки Джанибекова» выделено из темы «Сообщение в карантине исправлено» в отдельную ветку.

[Someone]

hurtsy в сообщении #628653 писал(а):

На первый взгляд, Вы правильно считаете что наличествуют реальные возмущения.

Что Вы подразумеваете под "реальными возмущениями"? Всё, что требуется для такого эффектного кувыркания гайки - это чтобы в начальный момент ось вращения гайки была очень близка к средней оси эллипсоида инерции, но не совпадала с ней. Мне очень трудно представить себе реальную ситуацию, когда удалось бы точно совместить эти оси, поэтому при попытке закрутить гайку именно вокруг средней оси она всегда будет кувыркаться. При соблюдении определённых хорошо (и очень давно известных) условий гайка будет кувыркаться сама по себе, без каких-либо внешних воздействий вообще. Судя по старым дискуссиям и по тому, что Вы сейчас пишете, неспециалистам необыкновенно трудно понять это, они всё время ищут какие-то внешние воздействия, якобы заставляющие гайку переворачиваться. Гайка переворачивается сама.

hurtsy в сообщении #628653 писал(а):

Я не собираюсь самостоятельно решить вопрос о приоритете Джанибекова

Роль Джанибекова состоит в том, что он обратил внимание публики на это явление. Само по себе описание движения свободно вращающегося тела известно со времён Пуансо (1834 год), просто "гайка Джанибекова" - это очень эффектный случай свободного вращения.

hurtsy в сообщении #628653 писал(а):

меня беспокоит то, что лженаука находит в эволюциях гайки причины катастрофических смещений земной оси. А здесь нужно решение как математиков, так и физиков, несмотря на неудобства для уважаемых модераторов, повидимому, предпочитающих мирный футбол открытой дискуссии.

Извините, а о чём дискутировать? Здесь математикам и физикам всё известно. Свободное вращение тела вокруг средней оси эллипсоида инерции неустойчиво. Свободное вращение вокруг малой и вокруг большой осей эллипсоида инерции устойчиво. Если имеются малые диссипативные силы (например, тело вращается не в вакууме, а в слегка сопротивляющейся среде), то вращение вокруг малой оси также становится неустойчивым, а вращение вокруг большой оси устойчиво. Я читал где-то, что американцы пытались стабилизировать ориентацию спутника цилиндрической формы вращением его вокруг оси симметрии, но вышел конфуз: эта ось оказалась малой осью эллипсоида инерции, и спустя какое-то время (несколько дней или недель, не помню) спутник постепенно перешёл к вращению вокруг поперечной оси.

Земля вращается вокруг большой оси эллипсоида инерции, поэтому её вращение устойчиво - в том смысле, что её ось вращения всегда будет близка к этой оси.
Прецессия оси вращения Земли вызывается моментом гравитационных сил Луны и Солнца, действующих на экваториальное вздутие Земли. Хотя в космическом пространстве эта ось описывает конус с достаточно большим углом, но смещения оси вращения в теле Земли очень малы - десятки метров всего лишь.

hurtsy в сообщении #628653 писал(а):

Для дискуссии, которая, имхо, не пришла к решению удовлетворяющему участников

И не придёт. Потому что мало кто из участников дискуссии понимает математическое описание того, о чём идёт речь. Вы-то понимаете?

[hurtsy]

Someone в сообщении #628660 писал(а):

Что Вы подразумеваете под "реальными возмущениями"?

То что вы называете аэродинамическими эффектами. Я предпочитаю термодинамическую модель, где частицы газа имеют 6 степеней свободы.Можно было бы все это расписывать (картина маслом), но я уверен что вам знакома такая модель. Взаимодействие гайки с газом(атмосферой ОС) я называю "реальными возмущениями". Тут прийдется вспомнить Навье-Стокса. Но предлагаю оставить их в покое, хотя бы из-за их нелинейности.

Someone в сообщении #628660 писал(а):

Всё, что требуется для такого эффектного кувыркания гайки - это чтобы в начальный момент ось вращения гайки была очень близка к средней оси эллипсоида инерции, но не совпадала с ней.

Эллипсоид инерции есть сущность, производная от фигуры гайка. Для Земли существуют много таких эллипсоидов. Например в СССР был принят эллипсоид Красовского. Существует более точная модель, именуемая геоид. Я расчитываю, что мы не будем строить гайкоид Джанибекова. Я принимаю любую вашу модель элипсоида, просто я хочу напомнить, что вращение может наступить не только из-за несиметрии краевых условий на старте гайки. Кувыркание от несиметрии начальных краевых условия можно наблюдать глазомерно, точнее будет "видеомерно". Такое кувыркание начинается непосредственно со старта. Грубо можно оценить движение гайки на старте, как сумму вращательного и поступательного движений. Все это время на гайку действуют "реальные возмущения", что собственно и создает эффект Джанибекова. Владимир Джанибеков в данном случае получил симметрию стартовых условий достаточную для принятого нами элипсоида инерции. Если отвлечься от диссипативных сил, дальше все повторяется периодически. Да задача очень старая, устойчивостью полета ядра. Из классиков мне всегда приятно вспомнить Леонарда Эйлера. Последующие исследования и инженерная мысль привело к созданию нарезных орудий и снарядов в ассортименте. В принципе В.Д. мог немного усложнив эксперимент с гироскопом придать гироскопу начальное поступательное движение, но тут наверно существуют ограничения по ТБ(техника безопасности) для ОС(орбитальная станция).

Someone в сообщении #628660 писал(а):

Извините, а о чём дискутировать? Здесь математикам и физикам всё известно. Свободное вращение тела вокруг средней оси эллипсоида инерции неустойчиво.

А мы ведь дисскутируем, я надеюсь, а не только я как РУ(рядовой участник) отвечаю на строгие вопросы ЗУ. Я считаю, что в опытах В.Д. влияние начальной несимметричности компенсировано.

Toucan в сообщении #628655 писал(а):

Потому что мало кто из участников дискуссии понимает математическое описание того, о чём идёт речь. Вы-то понимаете?

Вы чересчур песимистичны, многие предпочитают позицию К.В.(отца российской демократии и особы приближенной к государю).
Имхо, должно быть изложение в стиле Перельмана, а ещё лучше Бронштейна, а не "читайте курс механики и решайте задачи". Понимаю ли я обсуждаемый вопрос, вообще то да, но хочется лучше. В этом на вас надеюсь.
С уважением,
PS. Это уже не карантин, но и не дискуссионый клуб, спрашивается в задаче- в чем же моя вина?

-- Вт окт 09, 2012 18:48:32 --

Someone в сообщении #628660 писал(а):

Земля вращается вокруг большой оси эллипсоида инерции, поэтому её вращение устойчиво - в том смысле, что её ось вращения всегда будет близка к этой оси.
Прецессия оси вращения Земли вызывается моментом гравитационных сил Луны и Солнца, действующих на экваториальное вздутие Земли. Хотя в космическом пространстве эта ось описывает конус с достаточно большим углом, но смещения оси вращения в теле Земли очень малы - десятки метров всего лишь.

Антропный принцип( Линде А.Д.), имхо, утверждает что причина всему устойчивость а не ось.
Земля, я читал, является твердым телом, только с глубины 3000км. При этом температура порядка 5000 градусов Цельсия. То что вы сообщили и то что я дополнил в ответ всего лишь гипотезы?

[Toucan]

Тема перемещена из форума «Работа форума» в форум «Дискуссионные темы (Ф)»

[Someone]

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

То что вы называете аэродинамическими эффектами. Я предпочитаю термодинамическую модель, где частицы газа имеют 6 степеней свободы.Можно было бы все это расписывать (картина маслом), но я уверен что вам знакома такая модель. Взаимодействие гайки с газом(атмосферой ОС) я называю "реальными возмущениями". Тут прийдется вспомнить Навье-Стокса. Но предлагаю оставить их в покое, хотя бы из-за их нелинейности.

Извините, Вы упорно не желаете понимать. о чём я говорю. "Гайка" (в действительности - барашек, то есть, гайка с ушками, чтобы её можно было завернуть и отвернуть без специального ключа) точно так же будет переворачиваться и в вакууме, где никаких аэродинамических эффектов нет. Гайка переворачивается сама, без каких-либо внешних воздействий. Таковы законы вращения несимметричных тел.

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

Эллипсоид инерции есть сущность, производная от фигуры гайка. Для Земли существуют много таких эллипсоидов.

То есть, Вы просто не понимаете, о чём идёт речь. Связь между "фигурой" и эллипсоидом инерции достаточно нетривиальная, и этот "эллипсоид" - всегда эллипсоид, иногда оказывающийся эллипсоидом вращения и даже шаром. У Земли один эллипсоид инерции, независимо от того, как мы себе представляем фигуру Земли - "геоидом" или ещё чем. Поведение свободного тела при вращении определяется именно эллипсоидом инерции, а не фигурой.
Фигура Земли сплюснута у полюсов и раздута у экватора. Эллипсоид инерции, напротив, вытянут в направлении полюсов и сжат у экватора. Полярный радиус Земли - наименьший. Полярная полуось эллипсоида, напротив, наибольшая.

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

Я принимаю любую вашу модель элипсоида

Причём здесь "моя" модель? Она была известна, например, Эйлеру, и вряд ли это придумал он.

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

увыркание от несиметрии начальных краевых условия можно наблюдать глазомерно, точнее будет "видеомерно". Такое кувыркание начинается непосредственно со старта.

Да, начинается прямо со старта. Это не означает, что "глазомерно" Вы его сразу же заметите и сумеете выделить на фоне быстрого вращения несимметричного тела. В начальный момент (когда гайка только что сошла с оси) её ось вращения очень близка к оси эллипсоида инерции, и "кувыркание" происходит очень медленно (посмотрите на уравнения Эйлера, которые есть в моём сообщении, на которое я ссылался выше). "Глазомерно" оно становится заметным, когда ось вращения и ось эллипсоида инерции достаточно отклонятся друг от друга.

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

В принципе В.Д. мог немного усложнив эксперимент с гироскопом придать гироскопу начальное поступательное движение, но тут наверно существуют ограничения по ТБ(техника безопасности) для ОС(орбитальная станция).

Во-первых, гироскоп не кувыркается: он устроен так, что вращается вокруг наибольшей оси эллипсоида инерции, а такое вращение устойчиво. Во-вторых, Вы просто не в курсе, что именно происходило на космической станции. Никаких экспериментов с гироскопами Джанибеков не ставил. Он распаковывал груз, закреплённый барашками, и заметил, что отвинтившийся барашек забавно кувыркается: http://dxdy.ru/post108986.html#p108986. Первоисточником информации является http://forum.bratsk.org/archive/index.php/t-10751.html, но там это сообщение надо отыскивать.

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

Имхо, должно быть изложение в стиле Перельмана, а ещё лучше Бронштейна, а не "читайте курс механики и решайте задачи". Понимаю ли я обсуждаемый вопрос, вообще то да, но хочется лучше. В этом на вас надеюсь.

hurtsy в сообщении #628653 писал(а):

меня беспокоит то, что лженаука находит в эволюциях гайки причины катастрофических смещений земной оси

Извините, но Вы сами в данном случае плодите и пропагандируете лженауку, поскольку отрицаете твёрдо установленные наукой факты (законы движения твёрдого тела) и пытаетесь подменить их "аэродинамическими эффектами".

hurtsy в сообщении #628653 писал(а):

здесь нужно решение как математиков, так и физиков

Это решение я изложил. Что в нём Вам непонятно?

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

Имхо, должно быть изложение в стиле Перельмана, а ещё лучше Бронштейна, а не "читайте курс механики и решайте задачи".

Вы полагаете, что для этой цели следует заменить действительное объяснение сказочкой про аэродинамические эффекты?

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

Антропный принцип( Линде А.Д.)

О, боже!

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

Земля, я читал, является твердым телом, только с глубины 3000км.

Не важно. Течения внутри тела Земли настолько медленные, что, изучая устойчивость оси вращения Земли, её можно считать твёрдым телом.

hurtsy в сообщении #628838 писал(а):

То что вы сообщили и то что я дополнил в ответ всего лишь гипотезы?

То, что изложил я - это факты. То, что излагаете Вы - дилетантские домыслы.

[Xey]

Toucan в сообщении #629001 писал(а):

Гайка переворачивается сама, без каких-либо внешних воздействий. Таковы законы вращения несимметричных тел.

Может попроще.
Момент количества движения тела не меняется, его проекции по любым осям тоже не меняются. Однако моменты инерции несимметричного тела по этим осям (не связанными с телом) меняются. Поэтому скорости вращения по осям тоже меняются.
В какоето время момент инерции оказывается маленьким, а скорость вращения относительно этой оси оказывается большой. Это и выглядит странным рывком.

[Xey]

Цитата получилась не правильно. Правильно так

Someone в сообщении #629054 писал(а):

Гайка переворачивается сама, без каких-либо внешних воздействий. Таковы законы вращения несимметричных тел.

[Tall]

(Оффтоп)

Интересно, что Джанибеков мог увидеть свою гайку просто подкидывая ее верх у себя в квартире (: На ютьюбе, кстати, есть ролики где моделировали этот эффект в каких-то программах и компьютерных играх:
Под красивую музыку: http://www.youtube.com/watch?v=sTdsQYtMYPI
В домашних условиях: http://www.youtube.com/watch?v=3VwS5ykAUHI
ADAMS: http://www.youtube.com/watch?v=LR5hkgfRPno
T-FLEX Динамика: http://www.youtube.com/watch?v=7QeCQxGj38Q
garrys`mod 10 (игрушка какая-то): http://www.youtube.com/watch?v=iRfet0ZT ... re=related

[hurtsy]

Someone в сообщении #629054 писал(а):

"Гайка" (в действительности - барашек, то есть, гайка с ушками, чтобы её можно было завернуть и отвернуть без специального ключа) точно так же будет переворачиваться и в вакууме, где никаких аэродинамических эффектов нет.

О чем спор? Именно это наличие или отсутствие переворачивания можно было обнаружить экспериментально в шлюзовой камере не затрачивая средств на новые полёты.

Someone в сообщении #629054 писал(а):

У Земли один эллипсоид инерции, независимо от того, как мы себе представляем фигуру Земли - "геоидом" или ещё чем.

Эллипсоид инерции единственен как единственна выбранная квадрадичная апроксимация фигуры инерции, определяющей движение "барашка". Петр Капица, когда ему предложили устранить биения ротора не пытался определить оси эллипсоида, а внёс изменение в фигуру инерции ротора и именно за это предъявил счет работодателю. Из-за сложности уравновешивания массивного ротора в мощных турбокомпрессорах Капица отказался от жесткого закрепления компрессора на массивном фундаменте, а выбрал свое решение, которое вы знаете, хотя бы потому что не являетесь дилетантом по определению.

Someone в сообщении #629054 писал(а):

Во-первых, гироскоп не кувыркается: он устроен так, что вращается вокруг наибольшей оси эллипсоида инерции, а такое вращение устойчиво. Во-вторых, Вы просто не в курсе, что именно происходило на космической станции. Никаких экспериментов с гироскопами Джанибеков не ставил.

Я видел в интернете 3(три) видео из ОС,в которых участвует Джанибеков.

1. Полет барашка
2. Пластелиновый шар с вдавленной в него гайкой
3. Ротор гироскопа, в начале эксперимента вместе с частью карданной подвески

С уважением.
PS. Предлагаю сперва разобраться с эллипсоидом инерции( решать вопросы по одному). Серии ударов хороши на ринге, и должны наноситься выше пояса.

[Oleg Zubelevich]

участникам обсуждения так называемого "эффекта Джанибекова" (исключая Someone) желательно было бы освоить учебник теор. механики. Хотя бы в части о движении волчка Эйлера. "Эффект Джанибекова" , как и все прочие движения волчка Эйлера, известен уже лет 200 как минимум, и соответствует полодии, которая проходит через малую окрестность седловых точек по эллипсоиду инерции. Только и всего.

[hurtsy]

Oleg Zubelevich в сообщении #629500 писал(а):

волчка Эйлера

Волчок Эйлера, известен участникам, и не только неустанными напоминаниями олимпийца Oleg Zubelevich.
Для ЭД это слишком упрощенная и устаревшая модель. Нужны модели более развитые. С уважением,

-- Чт окт 11, 2012 15:26:26 --

Oleg Zubelevich в сообщении #629500 писал(а):
волчка Эйлера

Волчок Эйлера, известен участникам, и не только неустанными напоминаниями олимпийца Oleg Zubelevich.
Для ЭД это слишком упрощенная и устаревшая модель. Нужны модели более развитые. Ведь именно эту модель имеет в виду РАЕН, когда строит свои катастрофические страшилки. С уважением,

[Someone]

hurtsy в сообщении #629527 писал(а):

Для ЭД это слишком упрощенная и устаревшая модель. Нужны модели более развитые.

Зачем? Что не объясняет старая модель?