Чтобы проанализировать, как это отразится на ориентации космонавта в пространстве, представим его тело в виде модели, изображенной на рис. 50.
Первое звено здесь является механической моделью туловища вместе с головой и руками, второе — моделью ног вместе с тазом, а шарнир — моделью межпозвоночного сустава. Звенья представляют собой одинаковые сплошные круглые цилиндры с коническими поверхностями. Вершины их соединяются в пространственном шарнире. Относительным движением одного звена по поверхности другого является чистое качение без проскальзывания, так что скорости точек обоих звеньев на общей образующей конуса равны.
Поскольку попытка поднести ноги к туловищу вызвала его встречное перемещение, то модель тела космонавта в неподвижной системе координат расположится в пространстве, как это показано на рис. 50, б. Продольная главная центральная ось модели X, проходящая через центры тяжести обоих звеньев, своей первоначальной ориентации не изменит. Никак не отразятся на ее ориентации и конусообразные движения типа «хула-хуп». Однако в результате этих движений собственные продольные оси звеньев х, и х2 начнут описывать вокруг продольной оси модели X одинаковые конические поверхности с одинаковой угловой скоростью, называемой скоростью прецессии. В силу конструктивных особенностей модели это будет регулярная прецессия, возникшая под действием внутренних сил.
Поскольку вращательное движение системы в исходном положении отсутствовало и в силу действия закона сохранения ее главный кинетический момент постоянен и равен нулю (K=Jco=0 const), то полная угловая скорость системы (со) должна все время оставаться равной нулю. Иначе нарушится закон сохранения главного кинетического момента, что при данных условиях произойти не может.


Ноябрь 18th, 2019
admin
Posted in