Precesia: vreo explicatie intuitiva?

Salut. Am urmarit mai multe videouri pe YouTube, am citit pe Wikipedia si nu am inteles "necanismul" aparitiei precesiei la giroscoape. Am inteles ce este - o deviatie a axei de rotatie. Dar de ce sau cum se petrece?
Am inteles ca exista 2 tipuri: precesie cu cuplu si fara cuplu. Dar macar pe cea cu cuplu, fiindca (sper sa nu gresesc) precesia Pamantului si exemplul cu roata de bicicleta suspendata asimetric se incadreaza aici (?).
Mi-ar placea ca explicatiile sa mearga pe un fir cat mai intuitiv.

Un contra-exemplu este:
Gyroscopic precession
firul intuitiv se termina in momentul in care explica miscarea rotii intr-un sens dat de o... conventie (mana dreapta). In plus, chiar daca prin absurd ar exista un singur sens posibil (nu ar exista regula mainii drepte sau stangi) chiar si asa, sensul momentului cinetic perpendicular pe planul dat de raza si forta aplicata (planul data de roata) nu indica o miscare efectiva ci din nou o conventie - asa se noteaza momentul, probabil datorita similaritatii cu produsul vectorial (cross product). Un vector trebuie sa aibe o directie si un sens ca sa poata fi notat dar momentul cinetic nu imprima o miscare corpului in sensul vectorului, intelegeti?

Un exemplu este:
Gyroscopic Precession SHORT VERSION explained logically (Spinning Tire on a string gyroscope gyro)
Tipul explica din aproape in aproape fara nicio intrerupere a firului intuitiv. Insa el explica numai de ce roata nu cade pe o parte, nu si de ce se invarte pe axa verticala

https://youtu.be/N92FYHHT1qM?t=14m5s

un mare pedagog, pacat ca lectiile sale au fost scoase de pe site-ul MIT

pentru un tratament mai formal dar care ofera o intelegere mai profunda asupra acestui tip de miscari, trebuie sa-ti fie familiare unghiurile Euler

Multumesc. Walter Lewin - say no more. Am urmarit cateva videouri de-ale lui pe diferite subiecte - in toate face sa conteze fiecare minut. Si cum gaseste el in fiecare caz o modalitate sa experimenteze "pe viu". Pacat ca nu am avut si (unii dintre) noi asa profesor. Cata dedicatie... si talent, cred. Intr-adevar, la el e adevarata propozitia profesor = pedagog.
Imi sunt familiare unghiurile Euler mai prost stau cu coordonatele polare si daca imi pomenesti de cuaternioni m-ai pierdut definitiv
El spune in mod repetat ca e neintuitiv. Deci nu sunt eu incuiat Am inteles cum e cu urmarirea momentului si cred ca as putea acum calcula cum va precesa un giroscop date fiind mai multe forte care actioneaza asupra lui. Insa nu vizualizez curgerea cauza-efect, nu o intuiesc. In sensul asta tipul din videoul cu SHORT VERSION se apropie foarte mult.

daca vrei sa citesti mai mult despre partea matematica a miscarii solidului rigid iti pot recomanda cu caldura capitolul destinat ei din primul volum al cursului de fizica teoretica de Landau si Lifshitz, "Mecanica"

coordonatele polare sunt un must pentru orice fizician/inginer... cat despre quaternioni... intr-adevar, reprezinta un formalism mai greut si mai putin intuitiv. e bine sa ai idee de ei, dar nu cred ca merita efortul sa ii stapanesti daca nu lucrezi in mod frecvent cu ei

Multumesc de recomadare. Nu vreau sa patrund problema mai mult decat imi foloseste. De fapt sunt mai mult intrigat decat sa-mi foloseasca. Cred ca totusi se poate explica cu cunostintele si intuitia unui copil. O sa ma gandesc si daca am vreo revelatie o sa postez
Intelegerea precesiei trebuie sa fie legata de intuitia altor chestiuni ca stabilitatea bicicletei in miscare, efectul de "anti-gravitatie" al giroscopului, mergand pana la cele mai simple precum momentul de inertie pe care eu tot nu-l intuiesc. Inertia (liniara) este clara 100% dar inertia "de rotatie" nu mi se pare perfect intuitiv sa mentina un corp in rotatie la infinit. Mie miscarea de rotatie imi sugereaza o miscare liniara modificata continuu (de forta centripeta). Si intuitiv orice modificare a traiectoriei din acelasi "buget" de energie cinetica (energie din interiorul sistemului) incetineste miscarea. Altfel imi aduce putin a perpetuum mobile. Dar nici nu-mi permit sa violez conservarea energiei totale.
Si cu asta nah, ti-am schimbat parerea despre fizica din capul meu

Edited by mireazma, 01 July 2016 - 09:18.

 mireazma, on 01 iulie 2016 - 08:49, said:

Nu stiu daca exista un model matematic precis pentru bicicleta dar stabilitatea bicicletei in miscare cred ca provine de la precesie doar intr-o mica masura. Bicicleta, desi e un obiect simplu, e destul de greu de modelat matematic.
Daca te gandesti, cand mergi pe bicicleta misti atat ghidonul cat si centrul tau de greutate astfel incat sa nu cazi.
Daca bicicleta merge singura, unghiul ghidonului cat si centrul de greutate al bicicletei se modifica singure in functie de conditiile externe astfel incat intregul sistem se stabilizeaza.

Edited by crs12decoder, 08 July 2016 - 15:02.

 mireazma, on 01 iulie 2016 - 08:49, said:

nu sunt sigur ca inteleg tot ce spui.
prin "inertia de rotatie" te referi cumva la "angular momentum"?  daca da, articolul de pe wiki pe tema asta este destul de bun

inteleg oarecum de ce ti s-ar putea parea ca ar fi un soi de perpetuum mobile, dar nu e cazul. ai putea sa citesti despre miscarea in camp central, legile lui kepler si ai sa vezi ca nu e niciun mister. un exemplu ce mie mi s-a parut intuitiv e "muntele lui Newton": in experimentul asta mental, daca ar fi un munte suficient de inalt (atmosfera sa fie inexistenta) si ai trage un glont "inainte" cu o viteza suficient de mare, acesta ar incepe sa orbiteze in jurul pamantului: gravitatia il face "sa cada", dar pamantul se curbeaza mai repede decat poate el "sa il ajunga". asta e un satelit, dupa cum vezi miscarea asta se mentine la infinit, fara ajutor extern. dar nici nu poti "scoate" energie din sistem: daca exista atmosfera, oricat de rarefiata, moleculele din aer vor prelua din energia cinetica a glontului, acesta va incetini treptat si, in cele din urma, se va prabusi.

Quote

exact. cand merg pe bicicleta fara maini, imi misc centrul de greutate astfel incat ghidonul executa o miscare de oscilatie in jurul pozitiei corespunzatoare directiei in care vreau sa merg.

Domnul Anatolie era renumit pentru experientele sale cu giroscopul si tot felul smecherii bazate pe proprietatile momentelor de inertie. Una dintre ele folosea un scaun rotitor pentru a demonstra conservarea momentului unghiular.
[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/_eMH07Tghs0?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

 newbie13, on 08 iulie 2016 - 17:46, said:

Da, dar de asemenea voiam sa subliniez faptul ca si fara tine bicicleta e stabila.
O bicicleta in miscare este un sistem care se autostabilizeaza in sensul ca va incerca sa-si pastreze pozitia verticala. Daca bicicleta se afla in miscare si incerci sa o impingi usor ea va devia de la traseu dar va ramane in pozitie verticala. Nu cade.
De asemenea daca pista pe care merge bicicleta contine denivelari sau mici coline, bicicleta reuseste sa se adapteze conditiilor => nu cade.
Evident daca perturbatiile sunt prea mari(ii dai un sut cat poti de tare ca sa demonstrezi ca teoria e falsa) o sa cada...

Edited by crs12decoder, 08 December 2016 - 20:23.