 Каких только небылиц до сих пор не бродит в сети по поводу этой самой «гайки». Кликните, чтобы вызвать плеер
Разъяснения «эффекта» самые различные - от воздушных потоков на станции до чёрт знает чего ещё. А уж выводы из увиденного ещё прекраснее - люди намекают на смену географических полюсов в связи с возможным «кувырком» Земли, предрекая грядущую планетарную катастрофу.
Мракобесное наше ТВ, кооперируясь с псевдоучёными из РАЕН и прочими сомнительными «мыслителями», тоже не дремлет, - штампует свои мутные программы в расчёте на невежественного обывателя. Неумолимое божество по имени «рейтинг» требует жертвоприношений.
Кратко, с чего собственно всё началось:
... 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 ещё 40 сантиметров, опять перевернулась.
Джанибеков закрутил "барашек" обратно и повторил эксперимент. Результат тот же. Тогда космонавт попробовал повторить с другим "барашком". Его 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.
Причина кувырка гайки, известная задолго до орбитальных экспериментов Джанибекова, - неустойчивость вращения вокруг оси «среднего» момента инерции. (Да, не нужно представлять, что космонавты эдакие всезнайки, вполне вероятно, что сам Джанибеков теормех и не изучал вовсе, почему и был так удивлён эффектом переворота).
Некоторые цитаты из сообщений людей, усвоивших курс теоретической механики в ВУЗ-е, из которых можно узнать обыденную правду происходящего. :)
 «Гайка Джанибекова» - классический пример вращения абсолютно жесткого тела, закрученного вокруг оси, не совпадающей с осью наименьшего или наибольшего момента инерции.
…
Вращение абсолютно жесткого тела устойчиво относительно осей как наибольшего так и наименьшего главного момента инерции. Пример устойчивого вращения вокруг оси наименьшего момента инерции, используемый на практике - стабилизация летящей пули. Пулю можно считать абсолютно твердым телом для получения достаточно устойчивой стабилизации в течение времени её полёта.
…
Вращение вокруг оси наибольшего момента инерции устойчиво для любого тела в течение неограниченного времени. В том числе и не абсолютно жесткого. Поэтому такая и только такая закрутка используется для полностью пассивной (при выключенной системе ориентации) стабилизации спутников со значительной нежёсткостью констркуции (развитые панели СБ, антенны, топливо в баках и т. п.).
…
Вращение вокруг оси со средним моментом инерции неустойчиво всегда. И вращение действительно будет стремиться перейти к уменьшению энергии вращения. При этом, различные точки тела начнут испытывать переменные ускорения. Если эти ускорения будут приводить к переменным деформациям (не абс. жесткое тело) с рассеянием энергии, то в итоге ось вращения совместится с осью максимального момента инерции. Если же деформации не происходит и/или не происходит рассеяния энергии (идеальная упругость), то получается энергетически консервативная система.
Образно говоря, тело будет кувыркаться, вечно пытаясь найти себе "комфортное" положение, но всякий раз будет его проскакивать и искать заново.
Простейший пример - идеальный маятник. Нижнее положение - энергетически оптимальное. Но он никогда не остановится в нем. Таким образом, ось вращения абсолютно жесткого и/или идеально упругого тела никогда не совместится с осью макс. момента инерции, если изначально она не совпадала с ним.
Тело будет вечно совершать сложные техмерные колебания, зависящие от параметров и нач. условий. Нужно ставить 'вязкий' демпфер или активно гасить колебания системой управления, если речь идет о КА.
…
C Землей ничего подобного произойти ну никак не может, потому что не выполнены два обязательных условия: 1. тело должно не быть осесимметричным и 2. начальное направление должно иметь ось почти перпендикулярную осям наибольшего и наименьшего моментов инерции. Земля практически осесимметрична и вращается вокруг оси наибольшего момента инерции.
…
С т. з. физики всё, по-моему, должно было быть известно уже лет 200 как. Уход средней оси происходит от положения неустойчивого равновесия экспоненциально (вроде, это в учебниках 1-го курса есть?). Ясно, что оно не может перейти в быстрое вращение вокруг малой или большой оси - прецессирующий ротатор сам по себе появится не может, потому что он устойчив, причём устойчив не асимптотически. Стало быть, ушедшая средняя ось должна будет потом вернуться, а потом снова уйти - в общем, должны начаться маятникообразные колебания. Это более-менее очевидно даже без строгих рассуждений.
…
Вдумчивый читатель может спросить, отчего же перевернулась Венера или лег на бок Уран. Здесь сыграли роль взаимодействия с соседями вкупе со сложной внутренней структурой этих планет. Вращение Венеры достаточно подробно исследовано Жаком Ласкаром из Парижской Обсерватории. К джанибековской гайке перевороты Венеры отношения не имеют.
|
Осколки Неба 
Осколки Неба 
2024 | 