Эффект Джанибекова (гайка Джанибекова)

Возможно кому-нибудь интересно будет посмотреть вживую
 
1 2 3 4 5 6 7 8

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
А, ноги откуда-то отсюда растут:

"НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ" :: Просмотр темы - Генератор инерции

«Форум. Новости космонавтики. Космос.» ежемесячный журнал, рассказывающий о событиях российской и зарубежной космонавтики.

// www.novosti-kosmonavtiki.ru
 


Поскольку исходную модель вроде ему 7-40 формулировал, там косяков быть не должно. Разве что за исключением самой счётной схемы.
Ну значит да, по всей видимости обычная "неустойчивость средней оси" с 95% вероятностью. Остаток - на "численную вязкость", к-я в простейшей модели заменяет влияние воздуха в жизни :)
 2.0.0.82.0.0.8

VUV

втянувшийся

Кстати, о птичках... тьфу! - снарядах!!!
Отклонение снаряда от плоскости стрельбы из-за вращения, носит красивое имя - деривация...
 7.07.0
EE Татарин #18.11.2008 20:17  @Владимир Малюх#18.11.2008 19:13
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Серокой>> Прецессия таки непрерывный процесс, а эффект Джанибекова, как я понял, в том, что вдруг гайка переворачивается. То есть летит-летит, бах, перевернулась.
В.М.> Наложите несколько колебательных процессов - и не такие эффкты можно получить. Весь "фокус" в том, что Владимир Алксандрович пронаблюдал это дело в несколько необычных условиях - в невесомости.
Именно. Гайка - сложносимметричный объект.

Эквивалентный объект (хотя чуток более наглядный и простой для понимания): штырь-цепочка из грузиков разных масс, соединённых пружинами разной жёсткости. Если пружины две и две моды колебаний, то кончик будет выписывать фигуры Лиссажу... а если больше?

Если больше, то получается "необъяснимая" и завораживающая картинка. Кончик будет застывать на месте, резко дёргаться, перемещаться по странным и красивым кривым, и вообще... "вести себя". Дёрни за кончик - и медитируй.

Какого-то особого "эффекта" тут нет, вопрос лишь в красоте конкретного сочетания колебательных мод и их "связности" для перетока энергии между ними. Гайке повезло иметь такую форму, чтобы её вращение было бы "красивым", это фееномен чисто эстетический.
Запустите в невесомости иную хрень сложной формы, с ней может тоже повезти. А может и не повезти. :)
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  3.0.43.0.4
MD Fakir #18.11.2008 20:29  @Татарин#18.11.2008 20:17
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Татарин> Если пружины две и две моды колебаний, то кончик будет выписывать фигуры Лиссажу... а если больше?
Татарин> Если больше, то получается "необъяснимая" и завораживающая картинка.

Ну и "просто" фигуры Лиссажу тоже штука весьма эстетически привлекательная :)
 2.0.0.82.0.0.8
RU Просто Зомби #18.11.2008 21:16  @Владимир Малюх#18.11.2008 19:19
+
-
edit
 

Просто Зомби

опытный

В.М.> Да ничго "особенного" я не знаю - банальный термех, даже не в части спецкурсов.

Ну да

Наивное юное Кенгуру, ничего ещё в жизни не познавшее, кроме, а только думающее, что, и прожжёный такой, многоопытный, два раза уже переболев... ээээ... ну, об этом не будем, это неважно :D
Концепция, текущее состояние, название топика жестоко изуродовано неизвестными вандалами http://balancer.ru/2009/02/15/post-1835851.html  7.07.0
Fakir: предупреждение (+1) по категории «Флуд или офтопик»

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Как можно реально пощупать руками прямо на Земле аналог поведения гайки в невесомости? (если пренебрегать аэродинамическими эффектами).
А легко. В любом ближайшем универе - да хоть в собственном гараже или там на балконе, при наличии ловкости рук, навыков работы по металлу, и свободного времени :)

В лабораторном практикуме первокурсников (осеннего семестра) должна быть лабораторная работа - "Изучение эллипсоида инерции", примерно такое название.

Установка представляет из себя нечто вроде карданова подвеса, в котором вместо гироскопа - лёгкая рамка. А рамку можно "нагрузить" - студенту дают алюминиевые кубик и прямоугольный параллелепипед (причём стороны у него не равны, т.е. его эллипсоид инерции не только не шар, но даже и не осесимметричен).

И кубик, и параллелипепед можно укрепить на разных "осях" - зафиксировать в рамке под разными углами при помощи длинных винтов, для этого специально насверлена куча разных дырочек - на вершинах, в серединах граней, в серединах сторон, может, еще где.

То есть закреплять можно и так, и эдак - и потом крутить по-всякому, "щупать руками".
Измерять скорости вращения, вычислять главные моменты, смотреть на характер вращения, убеждаться в неустойчивости средней оси.

Я, честно говоря, уже не помню, как именно кувыркается параллелепипед :) Но как-то кувыркается точно :)
 2.0.0.82.0.0.8
RU Кенгуру #19.11.2008 06:44  @Fakir#18.11.2008 14:56
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Fakir> Хз, в чужих программах матмоделирования разбираться - та еще головная боль :)
Fakir> Как там конкретно у Джанибекова кувыркалась гайка - это если бы видео было... а так, неизвестная модель, сделанная на коленке - бог знает, насколько адекватна,

Вот как передам это 7-40. Будете знать.


Fakir> там одних артефактов счёта может быть как на собаке блох.

Там всего несколько формул, если включить лог, то они все расписываются с цифрами, можете пересчитать на калькуляторе, если есть сомнения.

Если есть другая методика в форме списка формул которые надо рассчитывать - давайте, можно вставить в программу.


Fakir> Товарищ сумчатый успел себя зарекомендовать как на НК, так и у нас чуток отметился, в Авиационном :)
Fakir> Ожидать от него хорошего моделирования я бы никоим образом не стал.

Спасибо, за доверие.


Кенгуру>> А если немного поизменять размер окна на очень узкий или широкий, то появляется нет? Хотя бы край?
Balancer> Это первое, что попробовал - не помогает. Только левая гайка (смещённная от центра влево) и всё :)

Тогда я не знаю. Но раз под Виндос работает, а под Wine - нет, то значит скорее всего виноват Wine.
Мир состоит из творцов и гадёнышей. Творцы - творят, гадёныши им гадят.  2.0.0.172.0.0.17
RU Кенгуру #19.11.2008 07:14  @Fakir#19.11.2008 03:32
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Fakir> Установка представляет из себя нечто вроде карданова подвеса, в котором вместо гироскопа - лёгкая рамка. А рамку можно "нагрузить" - студенту дают алюминиевые кубик и прямоугольный параллелепипед (причём стороны у него не равны, т.е. его эллипсоид инерции не только не шар, но даже и не осесимметричен).

Если у него и центр тяжести будет не по центру вращения, то это уже не будет соответствовать свободному полёту тела в невесомости.

Если люфт в подвесе будет, а он в любом случае неизбежен, то это тоже не будет точным имитированием полёта тела в невесомости.

Добавить силы трения в подшипниках и их возможную неравномерность.

Добавить, что скорости по осям в эталонном примере от 7-40 должны отличаться в 200 раз. То есть одни очень большие, а другие очень маленькие. Наложить это на люфты подвеске, неточное центрирование, силу трения, и можно получить вместо эффекта Джанибекова, вообще какой-то совершенно новый эффект, возникающий только от наложения разных помех друг на друга в данной конкретной конструкции. Но к реальному поведению тела в невесомости это уже может не иметь никакого отношения.
Мир состоит из творцов и гадёнышей. Творцы - творят, гадёныши им гадят.  2.0.0.172.0.0.17
RU Кенгуру #19.11.2008 07:17  @Просто Зомби#18.11.2008 12:59
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

П.З.> Содержит что-то, что противоречит фундаментальным законам механики? - Ну очень, ОЧЕНЬ вряд ли

Есть то, что вызывает вопросы. Если интересно, могу поделиться.

Установки такие:

x=3,7
y=0,01
z=9,4
wx=0,0025
wy=0,5
wz=0,0025

Там гайка крутится вокруг зелёной оси, и сама ось описывает круги. То есть если в начальный момент времени гайка вращается по часовой стрелки, то после того как зелёная ось развернётся на 180 градусов, гайка уже вращается против часовой стрелки.

То есть, допустим, если рядом поставить вторую гайку, и в начальный момент времени, чтобы вторая оттолкнулась от первой, тогда первая начнёт вращаться по часовой стрелки ещё быстрее, а вторая начнёт вращаться против часовой стрелки.

Дальше отсоединяем вторую гайку, и ждём когда зелёная ось повернётся на 180 градусов, то есть когда она начнёт вращаться уже против часовой стрелки. После этого опять подключаем вторую гайку к оси первой, и прикладываем момент, чтобы первая гайка притормозилась и начала медленнее вращаться против часовой стрелки (то есть, чтобы её скорость вернулась к первоначальной), а вторая чтобы начала ещё быстрее вращаться против часовой стрелки.

То есть получается, что первая гайка у нас то разгоняется, то тормозится, поворачиваясь между этими событиями на 180 градусов, а вторая только разгоняется, разгоняется и разгоняется на каждом шагу и так до бесконечности .

Согласно закону сохранения момента - так быть не может. Вопрос - что не учтено в рассуждениях? В чём ошибка?
Мир состоит из творцов и гадёнышей. Творцы - творят, гадёныши им гадят.  2.0.0.172.0.0.17
RU Полл #19.11.2008 07:38  @Кенгуру#19.11.2008 07:17
+
-
edit
 

Полл

литератор
★★★
Кенгуру> Согласно закону сохранения момента - так быть не может. Вопрос - что не учтено в рассуждениях? В чём ошибка?
Не учтен закон сохранения импульса, я полагаю. :)
А именно, с чего принято допущение, что сцепляемые гайки будут процессировать также, как одиночная?
Ну и - момент "разгоняющей" гайки не бесконечен. Если его и удасться полностью перекачать на "разгоняемую" гайку - ее момент возрастет ровно в два раза. А не в бесконечность. ;)
 
RU Владимир Малюх #19.11.2008 10:12  @Fakir#19.11.2008 03:32
+
-
edit
 
Fakir> В лабораторном практикуме первокурсников (осеннего семестра) должна быть лабораторная работа - "Изучение эллипсоида инерции", примерно такое название.

У нас в школе такая была, в девятом.
Maschinen muessen "idiotensicher" werden  7.07.0
EE 7-40 #19.11.2008 11:12  @Кенгуру#19.11.2008 07:17
+
-
edit
 

7-40

астрофизик

Кенгуру> Согласно закону сохранения момента - так быть не может. Вопрос - что не учтено в рассуждениях? В чём ошибка?

Я Вам ответил на форуме НК, Журнал Новости Космонавтики - Форумы
 7.07.0

7-40

астрофизик

Счётная схема у Кенгуру, как я понимаю, такая, как я предложил - пошаговое интегрирование "в лоб" системы уравнений Эйлера, при фиксированном временнОм шаге. Без каких-либо тонкостей или подробностей. Самому возиться лень, а получилось, ИМХО, и без того достаточно наглядно. И всё выглядит точно так, как должно выглядеть. Свободная прецессия симметрического ротатора, по крайней мере, воспроизводится на вид точно.

Что до эффекта: эта вещ, в общем-то, прецессией уже не называется, как я понимаю. Колебания средней оси носят скорее нутационную природу. Внешние моменты тут не при чём (хотя они, по идее, у Кенгуру существуют, только не настоящие, а "фиктивные", порождаемые схемой интегрирования уравнений - в общем, чисто математическое добавление неких численных слагаемых в уравнения на каждом шаге вследствие дискретизации). Но эти моменты не должны, на первый взгляд, играть сколь-нибудь существенной роли, хотя бы вследствие малости. При более строгом подходе к задаче, разумеется, эти вещи тоже надо учитывать и фиксить.

Напор Кенгуру с эффектом мне совсем не понятен. Похоже, он сейчас думает,что о сием примечательном факте узнали 23 года назад и сейчас, по прошествии 23 лет, внесли соответствующие изменения в программы курсов и даже с оглядкой на это стали оснастку для политеховских лабораторий делать. И что будто бы 23 года назад это открытие прогремело на весь не знаю что. Вроде, это какая-то странная форма опровергательства. Во всяком случае, мне никогда не приходилось слышать ни о каких барашках или овечках Джанибекова (хотя, верю, в отарах этой семьи пасётся много чего мягкого и вкусного :) ). Впервые услышал об этом, по-моему, от самого Кенгуру. Не знаю вообще, с чего он взял, будто это какое-то громкое открытие.

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.
 7.07.0
EE 7-40 #19.11.2008 11:39  @Кенгуру#19.11.2008 07:14
+
-
edit
 

7-40

астрофизик

Кенгуру> Если у него и центр тяжести будет не по центру вращения, то это уже не будет соответствовать свободному полёту тела в невесомости.
Кенгуру> Если люфт в подвесе будет, а он в любом случае неизбежен, то это тоже не будет точным имитированием полёта тела в невесомости.
Кенгуру> Добавить силы трения в подшипниках и их возможную неравномерность.

Ну не надо! В невесомости на маленького барашка :) (на маленький барашек) действуют силы сопротивления воздуха, величина которых много больше тех малых сил, которые Вы перечислили (если взять более-менее тяжёлый маховик, хотя бы килограмм).

Кенгуру> Добавить, что скорости по осям в эталонном примере от 7-40 должны отличаться в 200 раз. То есть одни очень большие, а другие очень маленькие.

Да я ж просто предложил. Для реального маховика Вы можете получить широчайшие диапазоны. Ниткой Вы его раскрутите от 0 до ~30 об/с, а скорости вращения по другим осям руками можно задать от 1 об/ч до ~5 об/с.

Кенгуру> Наложить это на люфты подвеске, неточное центрирование, силу трения, и можно получить вместо эффекта Джанибекова, вообще какой-то совершенно новый эффект, возникающий только от наложения разных помех друг на друга в данной конкретной конструкции. Но к реальному поведению тела в невесомости это уже может не иметь никакого отношения.

Всё это сказки для бедных. На самом деле Джанибеков не имел никаких шансов придать вручную барашку скорости в том соотношении и уменьшить моменты в той степени, в какой это можно безо всякого труда сделать на кардановом подвесе с более-менее тяжёлым маховиком. Барашек - он лёгкий, сопротивление воздуха на него действует немалое.

Но всё это неважно. Потому что столь незначительные моменты, сколь даст мало-мальски исправный карданов подвес, ничего не изменят по сути. Вон, тот самый волчок, о котором Факир писал - на него вообще довольно значительный момент со стороны опоры действует. И ничего - переворачивается. Правда, только один раз. :)
 7.07.0
RU Владимир Малюх #19.11.2008 11:43  @7-40#19.11.2008 11:30
+
-
edit
 
7-40> Что до эффекта: эта вещ, в общем-то, прецессией уже не называется, как я понимаю. Колебания средней оси носят скорее нутационную природу.

Меня учили, что нутации без прецессии не бывает :) Собственно угол между осью собственного вращения тела и осью, вокруг которой происходит прецессия и называется углом нутации.

7-40> С т. з. физики всё, по-моему, должно было быть известно уже лет 200 как.

Гворя точно Эйлер "свои" углы описал в вышедшей 1765 году в книге «Теория движения твёрдых тел». Так что уже поболе двухсот :)
Maschinen muessen "idiotensicher" werden  7.07.0
EE 7-40 #19.11.2008 12:14  @Владимир Малюх#19.11.2008 11:43
+
-
edit
 

7-40

астрофизик

7-40>> Что до эффекта: эта вещ, в общем-то, прецессией уже не называется, как я понимаю. Колебания средней оси носят скорее нутационную природу.
В.М.> Меня учили, что нутации без прецессии не бывает :) Собственно угол между осью собственного вращения тела и осью, вокруг которой происходит прецессия и называется углом нутации.

Конечно, конечно. Я не говорю, что это нутация - это не нутация. Но природа этих колебаний та же, что у нутации. Прецессии там тоже нет, в полном смысле слова, но при определённом сочетании параметров (когда тело близко к симметрическому ротатору, т. е. когда средняя ось мало отличается от большой или малой) закрутка вокруг средней оси приводит к движению, похожему на прецессионное: ось описывает кривую, близкую к замкнутой. Но всё-таки замкнутой кривой нет (то есть это не настоящая прецессия), имеется уход от замкнутой кривой (вот он-то и имеет нутационную природу). Но это и не нутация, так как уход тоже не циклический, а постоянно нарастающий (в нулевом приближении, экспоненциально). Если средняя ось сильно отличается от большой и малой, то уже нельзя выделить ни "почти прецессионный", ни "нутационный" компонент, ось сразу по широкой кривой уходит, перекидывается, образует петлю и возвращается.

7-40>> С т. з. физики всё, по-моему, должно было быть известно уже лет 200 как.
В.М.> Гворя точно Эйлер "свои" углы описал в вышедшей 1765 году в книге «Теория движения твёрдых тел». Так что уже поболе двухсот :)

Моё имхо такое, что эмпирически это было известно и до Эйлера. :)
 7.07.0

MIKLE

старожил

глупый вопрос.
а космонавтам читают теормех?

или туда по старинке, лошадиное здоровье и умение читать писать, остальное выдрессируют?
Модифицированым комплексам модифицированые танки. (С) VooDoo ХАЧУУУ МАТАЦИКЛ!!!!!!  2.0.0.182.0.0.18

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Действительно, глупый :)
С учётом того, что многие космонавты - инженеры по специальности (теперь, наверное, уже подавляющее большинство - ну, за исключением медико-биологов :) ), куча народа из Бауманки и МАИ (которым просто обязаны), три человека и с Физтеза были (которым читали, гарантирую :F ). Другой вопрос, что какие-то там ньюансы все могут и забыть.

Но джанибеков-то никакой сенсации не делал из прикольного бытового наблюдения, даже если вдруг чего и не помнил (что тоже не факт) - как я ж не делаю сенсации из чашки кофе :lol:

А так специально космонавтам именно после зачисления в отряд никаких "общеобразовательных" курсов не читают, НЯЗ - было бы странно, если б читали :)
Читают вещи типа "Устройство корабля Союз" и т.п.
 2.0.0.82.0.0.8

ED

старожил
★★☆
При открытии третьей страницы этой темы у меня выскакивает сообщение:
Прикреплённые файлы:
касп.GIF (скачать) [5,33 кбайт, 13 загрузок] [attach=124876]
 
 
 6.06.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
7-40> Счётная схема у Кенгуру, как я понимаю, такая, как я предложил - пошаговое интегрирование "в лоб" системы уравнений Эйлера,

То есть здрасьте, потенциальные ошибки счёта? :)
Тут бы хоть впендюрить на всякий случай блочок контроля, по постоянству момента импульса :)

7-40> Что до эффекта: эта вещ, в общем-то, прецессией уже не называется, как я понимаю.

7-40> Колебания средней оси носят скорее нутационную природу.


7-40> Внешние моменты тут не при чём (хотя они, по идее, у Кенгуру существуют, только не настоящие, а "фиктивные", порождаемые схемой интегрирования уравнений

В общем, "численная вязкость" типа? :)


7-40> Напор Кенгуру с эффектом мне совсем не понятен. Похоже, он сейчас думает,что о сием примечательном факте узнали 23 года назад и сейчас, по прошествии 23 лет, внесли соответствующие изменения в программы курсов и даже с оглядкой на это стали оснастку для политеховских лабораторий делать.

...сделанную 30 лет назад :lol:
На Физтехе как бы вообще подавляющее большинство лабораторного оборудования не моложе 80-х :)
А кой-чего вообще 60-х - например, установки для лабы на эфф. Мёссбауэра :)

7-40> Во всяком случае, мне никогда не приходилось слышать ни о каких барашках или овечках Джанибекова

Аналогично. Вроде ни в НиЖ, ни в других журналах того времени никакого не то что ажиотажа - даже упоминания не было :)

7-40> (хотя, верю, в отарах этой семьи пасётся много чего мягкого и вкусного :) ).

Я не думаю, что в почтенном семействе Крысиных держали что-то кроме кур - всё же отары в нашей средней полосе как-то не модны :)

7-40> 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?).

Битым словом про экспоненциальность, кажись, не говорится, но что должно быть "где-то так" - чувствуется из общих соображений :)

7-40> Вон, тот самый волчок, о котором Факир писал - на него вообще довольно значительный момент со стороны опоры действует. И ничего - переворачивается. Правда, только один раз. :)

Ну так после переворота тот значительный момент и заканчивается, благодаря форме :)
 2.0.0.82.0.0.8

Balancer

администратор
★★★★☆
ED> При открытии третьей страницы этой темы у меня выскакивает сообщение:

Смайлик кто-то вставил с сайта, который IE подозрительным считает.

...

Ага, это в подписи у Полла.
 
+
-
edit
 

Alexandrc

аксакал

Fakir> А легко. В любом ближайшем универе - да хоть в собственном гараже или там на балконе, при наличии ловкости рук, навыков работы по металлу, и свободного времени :)
Fakir> ...
Fakir> Установка представляет из себя нечто вроде карданова подвеса, в котором вместо гироскопа - лёгкая рамка.

Этих "установок", причем разного вида, в отделах для офисного планктона, как того гуталина :F
Но вы там держитесь!  3.0.33.0.3

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
В самом деле? :) Не видел нигде, в т.ч. в ЛеФутюр... только разве что обычные маховички - и то не уверен...
А ссылочку с картинкой мона? :)
 2.0.0.82.0.0.8
RU Владимир Малюх #19.11.2008 16:53  @Fakir#19.11.2008 15:25
+
-
edit
 
7-40>> Во всяком случае, мне никогда не приходилось слышать ни о каких барашках или овечках Джанибекова
Fakir> Аналогично. Вроде ни в НиЖ, ни в других журналах того времени никакого не то что ажиотажа - даже упоминания не было :)
7-40>> (хотя, верю, в отарах этой семьи пасётся много чего мягкого и вкусного :) ).
Fakir> Я не думаю, что в почтенном семействе Крысиных держали что-то кроме кур - всё же отары в нашей средней полосе как-то не модны :)

Эээ, Владимир Александрович Джанибеков (Крысин) родился 13 мая 1942 года, в поселке Искандар Бостанлыкского района, Ташкентской области, Узбекской ССР. :) Там в Узбекистане и вырос, окончив в 1960-м Ташкентское суворовское. Это не средняя полоса.

А теперь, внимание! На вопрос публики - изучал ли комонавт Джанибеков термех - отвечаем, безусловно, так как до Ейского летного он учился на физфаке ЛГУ. Уж как успешно - нынче не ясно, но после первого курса универ был оставлен.
Maschinen muessen "idiotensicher" werden  7.07.0
CA pokos #19.11.2008 17:01  @Владимир Малюх#19.11.2008 16:53
+
-
edit
 

pokos

аксакал

В.М.> А теперь, внимание! На вопрос публики - изучал ли комонавт Джанибеков термех - отвечаем, безусловно, ...но после первого курса универ был оставлен.
Так там термех на первом курсе уже дают? Странно...
 6.06.0
1 2 3 4 5 6 7 8

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru