Номер 2, страница 270 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 6. Вселенная. Параграф 68. Физическая природа планеты Земля и её естественного спутника Луны. Вопросы для самопроверки - номер 2, страница 270.

Условие.

2. Что представляет собой явление прецессии?

Решение.

Прецессия — это явление, при котором ось вращения тела меняет своё направление в пространстве под действием внешнего момента силы (крутящего момента). Ось вращения при этом описывает коническую поверхность. Иными словами, это "покачивание" или "колебание" оси вращающегося объекта.

Причиной прецессии является действие внешнего крутящего момента $ \vec{\tau} $ на тело, обладающее угловым моментом (моментом импульса) $ \vec{L} $. Согласно основному закону динамики вращательного движения, момент силы равен скорости изменения момента импульса: $ \vec{\tau} = \frac{d\vec{L}}{dt} $. Если вектор момента силы перпендикулярен вектору момента импульса, он не изменяет величину угловой скорости вращения, а лишь изменяет её направление. В результате этого вектор $ \vec{L} $ (а вместе с ним и ось вращения) начинает поворачиваться в плоскости, перпендикулярной вектору момента силы, с некоторой угловой скоростью прецессии $ \vec{\Omega}_p $. Связь между этими векторами можно выразить как $ \vec{\tau} = \vec{\Omega}_p \times \vec{L} $.

Классическими примерами прецессии являются движение волчка (гироскопа) и прецессия земной оси. Когда вращающийся волчок наклонен, сила тяжести создает момент силы, который стремится его "опрокинуть". Однако из-за быстрого вращения ось волчка не падает, а начинает медленно поворачиваться (прецессировать) вокруг вертикали. Аналогично, Земля, будучи не идеальным шаром, а сплюснутым у полюсов эллипсоидом, испытывает гравитационное воздействие со стороны Солнца и Луны. Это воздействие создает момент сил, вызывающий прецессию земной оси с периодом около 26 000 лет. Это явление (предварение равноденствий) приводит к постепенному смещению положения полюсов мира на небесной сфере, из-за чего Полярная звезда не всегда будет указывать на север.

Ответ:Прецессия — это явление, при котором ось вращения тела изменяет свое направление в пространстве, описывая конус, под действием внешнего момента силы. Это происходит, когда на вращающееся тело (например, волчок или планету) действует сила, создающая крутящий момент, который перпендикулярен оси вращения. Вместо того чтобы опрокинуться, ось тела начинает медленно поворачиваться. Наиболее известные примеры — прецессия оси волчка под действием силы тяжести и прецессия земной оси из-за гравитационного влияния Солнца и Луны.