Gyroskop: Presesyon

Presesyon, bir dönen üst ile etkili bir şekilde gösterilebilir. Bir dönen üst, düz bir yüzeyde yerden dikey bir açıyla yerleştirildiğinde ve dönmüyorsa, kendi etrafındaki yerçekimi kuvveti nedeniyle merkezine etki eden bir tork nedeniyle devrilecektir. Ancak üst ekse etrafında dönüyorsa, bu tork nedeniyle devrilmez, dikey yöre etrafında presesi yapar. Presesyon hareketi, eksenin sabit bir dairesel hareketiyle ve üstün eksen etrafındaki döneş hareketiyle birleşir. Dönen üst tarafından üretilen tork, açısal momentumun dikine dik olduğundan torkun yönü değişir, ancak büyüklüğü değişmez. Üst daima yatay ve açısal momentumun dikine dik olan bir tork etrafında presesyon yapar. Üst dönmüyorsa, torkun yönünde açısal momentum kazanır ve beklenildiği gibi yatay bir eksen etrafında döner, devrilir.

Presesyon kavramı bisikletlerde görülebilir; bir bisikletin hareketsiz dururken devrilebilmesi kolaydır. Ancak bisikleti iyi bir hızla sürerken, bisikletin devrilmesi dönen tekerleklerin açısal momentum vektörünü değiştirmeyi içerir. Bunun başka bir gösterimi ise dönen bir diski, örneğin bir DVD oynatıcıya koyarsak görebiliriz. Kutuyu belirli bir yönde hareket ettirmek kolaydır, ancak dönen diskin ekseni dikine dik bir eksende döndürmek zordur. Bu, kutuya uygulanan torkun dönen disk'in açısal momentum vektörünü presesyon yapmasına neden olmasıdır. Presesyon açısal hızı, görsel bir sallanma hareketi şeklinde görülen z ekseni boyunca açısal momentum üzerine küçük bir bileşen ekler, buna göre nutasyon denir.

Dünya, devasa bir gyroscop gibi davranır; açısal momentumu ekseni boyunca ve şu anda Kuzey Yıldızı olan Polarise bakar. Bununla birlikte, dünya yavaşça (yaklaşık 26.000 yılda bir) güneşin ve ayın torkuyla ve dairesel olmayan şeklinin etkisiyle presesyon yapar.

Bu metin, Openstax, University Physics Volume 1, Section 11.4: Precession of a Gyroscope'dan uyarlanmıştır.