Введение. Почему когда на ось вращающегося гироскопа действует сила, он смещается не в направлении приложенной силы?

Почему когда на ось вращающегося гироскопа действует сила, он смещается не в направлении приложенной силы? Почему ось смещается именно под прямым углом относительно приложенной силы?

Пример 1. Две металлические сферы одинаковой массы соединены между собой металлическим стержнем и вращаются на оси с некоторой скоростью V0 (рис.1), это упрощенный гироскоп. Подействуем на ось кратковременным моментом М, перпендикулярным оси вращения и металлическому стержню, связывающему сферы. В результате его действия сферы получат некоторую скорость Vm равную ω_m(D/2), где D – расстояние между сферами а ω_m Угловая скорость момента М. Векторная сумма (или результирующая) скоростей V0 и Vm даст некоторую скорость V1 направленную под углом α к вектору скорости V0. Значит, сферы получили новое направление движения и т.к. они связаны с осью вращения, эта ось также сместиться на тот же угол α относительно своего начального положения. Причем как видно направление смещения оси перпендикулярно приложенным силам момента М, т.к. мы рассматриваем незначительный промежуток времени, за который сферы в результате своего вращения сместились незначительно.

Рис.1

Надо также заметить, что модуль скорости V1 больше модуля V0 значит, система стала вращаться быстрее.

Пример 2. Теперь приложим момент М со смещением на угол ϒ относительно металлического стержня соединяющего сферы (рис.2). Как видно из рисунка момент М лежит в плоскости YZ, ось его находиться на оси X. Плоскость, образованная стержнем со сферами и осью Z смещена относительно плоскости XY на угол ϒ. Момент М также как и в предыдущем примере действовал незначительный промежуток времени, в результате чего сферы получили некоторую скорость Vm. Заметим что скорость Vm меньше скорости Vm в примере 1 на ω_m(D/2) - ω_m((D/2)*cos(ϒ)).

Рис. 2

Соответственно будет меньше и результирующий вектор V1 и угол смещения оси α. Как видно ось собственного вращения сместится в плоскости перпендикулярной оси стержня соединяющего сферы, или плоскости пересекающей плоскость YZ (в которой лежит момент М) под углом 90⁰+ϒ.

Пример 3. Теперь рассмотрим классический вариант гироскопа - диск (рис.3). Также приложим к нему кратковременный момент М на оси Y. С тем, что происходит в точках диска на оси Х, мы разобрались в примере 1, и знаем, что ось гироскопа сместиться перпендикулярно плоскости момента М. Проведем прямую проходящую через центр О в плоскости ХY под углом ϒ к оси Х. Рассмотрим произвольные две точки на этой прямой, равноудаленные от центра О на расстояние R. Как видно для описания их движения подходит пример 2 и ось гироскопа сместилась бы в плоскости под углом 90⁰+ϒ, но т.к. гироскоп симметричен относительно плоскости YZ, существуют другие две симметричные первым точки на прямой под углом ϒ к оси Х, только отложенной в другую сторону. В результате их действия ось гироскопа сместилась бы в плоскости под углом 90⁰-ϒ. Т.к. все это происходит в один и тот же момент, то общий угол плоскости, в которой смещается ось гироскопа, будет равен 90⁰+ϒ-ϒ, или 90⁰.

Рис.3

Значит, направление смещения оси будет всегда перпендикулярно приложенным силам момента М, как бы не менять угол ϒ. Заметим, что после того как момент М исчезнет отклонение прекратиться. Т.к. скорость Vm для всех точек перестанет увеличиваться и станет постоянной. А значит, и результирующая скорость V1 также не будет изменяться, ни по направлению, ни по модулю.

Актуальность проблемы. Условием создания современного правового государства и формирования гражданского общества является обеспечение гражданского мира. Нельзя допустить раскола общества на враждебные лагеря. Поэтому изучение истории Гражданской войны и извлечение уроков из прошлого для современников, бесспорно, актуально.

Объектом исследования является Гражданская война на Южном Урале, а предметом исследования – Белое движение в период Гражданской войны на Южном Урале.

Территориальные рамки исследования ограничены современной территорией Челябинской области.

Хронологические рамки - 1918 – 1919гг., когда сформировались основные фронты Гражданской войны на Южном Урале.

Цель работы заключается в исследовании хода военных действий Белого движения в период Гражданской войны на Южном Урале.

Исходя из поставленной цели, вытекают следующие задачи:

1.Охарактеризовать причины, ход и итоги восстания чехословацкого корпуса.

2. Изучить контрреволюционный переворот в Миассе.

3. Опираясь на источники, описать бой белых и красных под горой Моховой.

4. Исследовать причины, ход и итоги Златоустовской и Челябинской военных операций.

5. Проанализировать причины поражения Белого движения на Южном Урале.

Историография проблемы. В советской исторической науке подробно исследована история Красного движения. Белое движение рисовалось в виде одноцветно-черной безликой силы – враждебной, антинародной, а

потому фатально обреченной. Идеологическая и классовая ограниченность и

однобокость исследований советского периода привели к тому, что тема Белого движения была «белым пятном», неизвестной страницей в истории нашего государства. Только с конца 70-х г.г наметилось глубокое изучение лагеря белых. Приоритет в этом вопросе принадлежит доктору исторических наук Г.З.Иоффе. Серьезное изучение истории Белого движения на Южном Урале началось с 90-х годов и рассматривалось в трудах современных уральских историков Н.А. Лисовского, А.П. Абрамовского, В.С. Кобзова, М.Д. Машина. Но они исследовали лишь отдельные стороны, этапы белого движения на Южном Урале.

Источниковую базу исследования составляют личный архив миасского краеведа П.М. Шалагинова, хранящийся в Миасском краеведческом архиве, и сборник документов и материалов войскового старшины Оренбургского казачьего общества В.В. Мандрыгина.

Методологической базой исследования является диалектико-материалистическое понимание истории: все изучаемые события рассматриваются в развитии, движении, изменении.

Конкретно-исторический материал исследовался, осмысливался и систематизировался на основе философских методов: историко-описательного, историко-сравнительного, анализа и синтеза.

Новизна проблемы состоит в комплексном подходе к исследованию истории Белого движения на Южном Урале.

Практическая значимость исследования заключается в том, что с данным материалом можно выступать на классных часах, уроках истории и краеведения, при проведении экскурсий по школьному музею. Итоги исследования можно использовать для публикации в средствах массовой информации.

Глава 1. Первый этап Гражданской войны на Южном Урале.

Дата добавления: 2015-05-10