Precesión del giroscopio

Tengo un sistema diagramado y explicado en la imagen de abajo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Experimentalmente, creo que la rueda girará alrededor del punto de pivote donde se une el cable en un movimiento contrario al de las agujas del reloj si se observa desde arriba. Sin embargo, teóricamente por qué esto sería así me confunde. Me parece que todas las fuerzas lineales (peso y tensión) se cancelan y la única fuerza que no se cancela es la fuerza de torsión. Pero si entiendo esta fuerza de torsión de la misma manera que entiendo, digamos, una llave que se aplica a una tuerca, entonces el brazo r y la fuerza 0 , metro gramo sólo contribuiría a un movimiento de rotación en el y z -avión.

Claramente, la analogía debe ser mala y la parte que lo arruina es el hecho de que, a diferencia de la tuerca, este sistema tiene impulso. Pero pensé que el impulso debido a la rotación no era del sistema en el pivote donde estaba conectado el cable, sino de la rotación de la rueda alrededor de su centro. No veo cómo eso se transfiere al impulso sobre el pivote donde está conectado el cable.

¿Estoy fundamentalmente malinterpretando algo aquí?

[Editar: Mientras pienso en esto, tal vez una mejor pregunta que hacer es que, dado que la rueda gira alrededor del punto de pivote donde está conectado el cable, debe haber alguna fuerza que provoque este movimiento. Supongo que es una fuerza centrípeta ya que el movimiento parece aproximadamente circular, entonces, ¿de dónde viene esta fuerza? Aún así, mi pensamiento es que no puede ser la fuerza de torsión porque se supone que actúa perpendicular al plano de movimiento y aquí la torsión no está en la dirección correcta para eso.]

Respuestas (2)

Esta precesión del giroscopio no es muy intuitiva, pero se puede entender en términos de movimiento de rotación para el que probablemente tenga una intuición.

A medida que el par del cable de soporte inclina la rueda, la parte inferior de la rueda se acerca al eje vertical y la parte superior se aleja. A medida que acerca algo al eje, se acelera ya que las fuerzas del cuerpo rígido que lo acercan tendrán un componente neto en la dirección del movimiento. Este es un aspecto del momento angular con el que probablemente tenga una idea. Funciona porque se conserva el momento angular con respecto al eje vertical, pero si lo prefiere, puede considerarlo como una consecuencia de las fuerzas del cuerpo rígido.

Entonces, la parte inferior de la rueda se moverá más rápido que la parte superior de la rueda. Esto arrastra la rueda en la dirección de precesión.

En realidad es muy intuitivo. Esto sucede por la misma razón por la que la luna gira alrededor de la tierra en lugar de simplemente caer.

Vea mi respuesta: https://physics.stackexchange.com/a/657509/226419