נקיפה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
נקיפה של גירוסקופ, ציר הסיבוב של הגירוסקופ סביב עצמו משנה כיוון ומצייר מעגלים באוויר

נקיפה, או בלעז פרצסיהאנגלית: precession), היא שינוי של כיוון ציר הסיבוב של גוף מסתובב (הכוונה בשינוי היא שינוי בכיוון מרחבי בזמן). ישנם שני סוגים של נקיפות בפיזיקה: נקיפה ללא מומנט חיצוני ונקיפה בשל מומנט חיצוני.

התופעה ושימושיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

המושג נקיפה מתאר תופעה שמתרחשת בגופים תלת ממדיים שמסתובבים.

ניתן לתאר סיבוב של כל גוף בעזרת שלושה צירים (או שלוש זוויות - זוויות אוילר).

תופעת הנקיפה יכולה להתרחש ממספר סיבות, אך בכולן הכיוון של ציר הסיבוב של הגוף משתנה במרחב (כדוגמת הגירוסקופ המוצג באיור משמאל).

לכל גוף יש "צירים ראשיים", אם מסובבים גוף (ללא כוחות חיצונים) סביב צירים אלו הוא ממשיך להסתובב רק סביבם, באותו אופן ולא נוצרת נקיפה.

דוגמה אחת לנקיפה היא כאשר מסובבים גוף סביב ציר לא ראשי שלו, ואז ציר הסיבוב שלו משתנה במרחב.

בחיי היום יום אנו פוגשים תופעה זו לעתים קרובות, לדוגמה גלגלי רכב מכוונים להסתובב סביב ציר ראשי (ציר הגלגל) אך לעתים הגלגלים יוצאים מכיוון ובמהירויות גבוהות ההגה רועד, זאת כיוון שהגלגל מסתובב סביב ציר לא ראשי ובכדי לשמר סיבוב זה ציר הגלגל צריך להפעיל מומנטים על הגלגל, מומנטים אלו מורגשים במכונית כרעידות (תופעה זו גדלה ככל שמהירות הסיבוב של הגלגל גדלה).

דוגמאות נוספות:

פורמליזם[עריכת קוד מקור | עריכה]

מומנט ההתמד  \boldsymbol I הוא טנזור מדרגה שנייה, המקשר בין התנע הזוויתי \vec L למהירות הזוויתית \vec \omega  באופן הבא:

\vec L = \boldsymbol I \vec \omega

הטנזור  \boldsymbol I אלכסוני במערכת הצירים הראשיים. נקיפה מתרחשת כאשר הווקטור \vec \omega משנה את כיוונו המרחבי בזמן, המתמטיקה של התופעה לרוב מורכבת ודורשת קירובים על מנת לתת ביטויים אנליטיים לפתרונותיה, אחת הדוגמאות הקלאסיות היא הסביבון.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]