Кіріспе

Бұл қозғалыс төрт тұрақтыға ие: дененің кинетикалық энергиясы және инерциялық зертханалық кадрға қатысты көрсетілген бұрыштық импульстің үш компоненті. Қатты ротордың бұрыштық жылдамдық векторы тұрақты емес, бірақ Эйлер теңдеулерін қанағаттандырады. Кинетикалық энергия мен бұрыштық импульстің сақталуы қозғалыс қозғалысына екі шектеуді қамтамасыз етеді. Бұл теңдеулерді нақты шешпестен, қозғалыс геометриялық түрде былайша сипатталуы мүмкін: Қатты дененің қозғалысы оның инерциялық эллипсоидтың қозғалысымен толықтай анықталады, ол қатты денеге координаттық шеңбер сияқты қатты бекітіледі. Оның инерциялық эллипсоиды ауытқуысыз, өзгермейтін жазықтықта, эллипсоидтың орталығы жазықтықтан жоғары тұрақты биіктікте. Әр уақытта - эллипсоид пен жазықтық арасындағы байланыс нүктесі. Қозғалыс кезеңді, сондықтан екі жабық қисық сызық бар, бірі эллипсоидқа, екіншісі жазықтыққа. Эллипсоидтағы жабық қисық - полигода. Ұшақтағы жабық қисық - герполода. Егер қатты дене симметриялық болса (екінші тең инерция моменті болса), вектор конусты сипаттайды (және оның ұшы шеңбер). Бұл ротордың айналу осімен айналысудың кернеусіз прецессиясы.

Дененің қаңқасындағы полгодтардың алынуы

Негізгі осьтік кадрда (бұл абсолютті кеңістікте айналады) бұрыштық импульс векторы қолданылған айналым моменттері болмаған кезде де сақталмайды, бірақ Ойлер теңдеулерімен сипатталғандай өзгереді. Алайда, қолданылған айналым моменттері болмаған жағдайда, бұрыштық импульс пен кинетикалық энергияның мөлшері сақталады, мұнда a - негізгі осьтердегі бұрыштық импульс векторының құрамдас бөліктері, ал a - негізгі инерция моменті. Бұл сақтау заңдары үш өлшемді бұрыштық импульс векторының екі шектеуіне тең. Кинетикалық энергия эллипсоидқа орналасады, ал бұрыштық импульс шектеулері сфераға орналасады. Бұл екі бет екі қисықпен қиылысады, олар тактоның жиегі сияқты, бұл мүмкін шешімдерді анықтайды. Бұл , және полигоды, нысанның жылжымалы эталондық жүйесінде жабық циклде қалады. Демек, дененің кеңістіктегі бағыты екі еркіндік дәрежесіне ие. Біріншіден, "тако жиегіндегі" қандай да бір нүкте абсолюттік кеңістікте тұрақты вектормен тура тұруы керек. Екіншіден, дене шеңберіндегі вектор осы нүкте арқылы өтеді, дене сол вектордың айналасында кез келген айналуды жасай алады. Принцип бойынша, дененің бағыты - барлық бағыттардың 3-ші көптікінің ішіндегі 2-ші көптіктегі тороидтік нүкте. Жалпы, объект осы торда мерзімді емес жолмен жүреді, бірақ ол мерзімді жолмен жүруге болады. Дененің шеңберіндегі трассаны айналдыру үшін бір циклді аяқтау уақыты тұрақты, бірақ циклден кейін дене рационалды сандық дәрежеде емес, рационалды сандық дәрежеде айналады, бұл жағдайда бағдар кезеңді емес, бірақ шамамен кезеңді болады. Жалпы, тор үш параметрмен анықталады: екінші және үшінші инерция моменті мен ең жоғары инерция моменті арасындағы қатынас және бұрыштық импульс пен ең жоғары инерция моменті көбейтіндісінің энергиясына қатысты қатынас. Бірақ кез келген осындай параметрлер жиынтығы үшін екі tori бар, өйткені екі "тако" (екі polhodes сәйкес). 180° айналулар жиынтығы бір тордың кез келген бағытын екінші тордың бағытына айналдырады, ал қарама-қарсы нүкте бұрыштық импульс векторымен сәйкестендіріледі. Егер бұрыштық импульс негізгі осьтермен дәл сәйкес келсе, торус бір ғана циклге айналады. Егер дәл екі инерция моменті тең болса (симметриялық дене), онда ториден басқа шексіз санда бұрандалар болады, ал егер барлық үш инерция моменті тең болса, бұрандалар болады, бірақ тори болмайды. Егер үш инерция моменті әр түрлі болса, бірақ аралық ось бұрыштық импульспен тура келмесе, онда бағдар топологиялық ашық шанақтағы қандай да бір нүкте болады.

Ерекше жағдай

Үш негізгі оське қатысты инерция моменті әр түрлі мәндерге ие симметриясыз дененің айналу жағдайында, дененің негізгі оське айналуы болмаса, айналу қозғалысы өте күрделі болуы мүмкін. Теннис ракеткасы теоремасында сипатталғандай, объектінің бірінші немесе үшінші негізгі осьтің айналасындағы айналуы тұрақты, ал екінші негізгі осьтің (немесе аралық осьтің) айналасындағы айналуы тұрақты емес. Қозғалыс осьтік симметриялы дене жағдайында оңайлатылады, онда инерция моменті негізгі осьтердің екеуі бойынша бірдей болады. Бұл жағдайларға пролатты сфероидтің (американдық футбол пішіні) немесе облетатты сфероидтің (жазық шар пішіні) айналуы жатады. Бұл жағдайда бұрыштық жылдамдық конусты сипаттайды, ал полиод - шеңбер. Бұл талдау, мысалы, планетаның айналуының осьтік прецессиясына (областы сфероидтың жағдайы) қолданылады.

Қолданбалар

Пуано конструкциясының бір қолданылуы - орбитадағы ғарыш кемесінің айналуын бейнелеу.