ジャイロスコープ: 歳差運動

歳差運動は、地球のジャイロスコープ運動によって説明できます。

地球の反時計回りの回転は、角運動量を生み出します。地球に作用する太陽の重力は、角運動量と重力に垂直なトルクを生成します。

ここで、時間間隔dtに作用するトルクは、角運動量の方向をdLだけ変化させます。地球が自転していると、トルクの方向が変わります。したがって、角運動量は常にトルクに追従し、歳差運動は速度ωPで発生します。

歳差運動速度は、角運動量の変化を引き起こすシステムに作用するトルクを考慮して導き出すことができます。

円弧の場合、円弧の長さを半径で割ったものが歳差運動角度の変化です。歳差運動角度の変化率が歳差運動速度を示します。

ここで、dLの値を代入すると、歳差運動速度は角運動量に反比例します。

角運動量は慣性モーメントと角速度の積であるため、歳差運動速度は角速度に反比例します。