Precesión del momento angular de Symmetric Top

Para un trompo simétrico libre de torsión, ¿el momento angular en el cuerpo tiene coordenadas fijas en la misma dirección que el eje de rotación instantáneo?

Sé que el eje instantáneo de rotación tiene una precesión sobre el eje de simetría, y Goldstein dice que el momento angular de la parte superior simétrica libre de torsión gira en las coordenadas del cuerpo sobre el eje de simetría con una frecuencia angular Ω .

Pero sé que ω precesos sobre el eje de simetría con velocidad angular Ω . Asi es L a lo largo del eje instantáneo de rotación?

y hay dos L 's, uno en coordenadas corporales y otro en un marco espacial fijo?

En este video youtube.com/watch?v=1n-HMSCDYtM&ab_channel=PlasmaBen se ve un ejemplo de peonza en precesión en gravedad cero. podría estar relacionado

Respuestas (1)

Para un cuerpo sin momento de torsión, el momento angular total es necesariamente una constante del movimiento. Si utiliza un sistema de coordenadas fijo L será manifiestamente constante. En las coordenadas del cuerpo, que son ellas mismas dependientes del tiempo, L no tendrá una forma manifiestamente independiente del tiempo, precisamente porque los ejes de coordenadas se están moviendo.

En definitiva, desde L es un vector (axial) fijo, la descripción más natural de cualquier otro vector (axial) A será en términos de lo que A está haciendo en relación con la dirección fija L . El vector de rotación instantánea ω precesos alrededor de la dirección fija L . El momento angular total incluye contribuciones tanto del giro de la peonza a una velocidad ω y su precesión en Ω . Hay una descripción estándar de cómo todo funciona alrededor L en términos de dos conos (el cono espacial y el cono del cuerpo) rodando uno contra el otro, como se muestra esquemáticamente en esta figura. (Cuál de los dos diagramas se aplica depende de la geometría de la parte superior).

cono espacial/cono corporal

Ok, entonces el momento angular es un vector axial fijo. Entonces, ¿puede explicar lo que dice Goldstein (en mi pregunta) "el momento angular de la parte superior simétrica libre de torsión gira en las coordenadas del cuerpo ...". ¿Está mal el enunciado?
@RealGamer Si mides L en un marco que está en precesión (que es el marco del cuerpo), los componentes de L (medido en el marco) se verá como si se estuvieran moviendo. Al igual que desde el marco giratorio de la Tierra, parece que el sol se mueve a nuestro alrededor.
En coordenadas del cuerpo, L se verá en movimiento. De acuerdo con "el momento angular del par libre..." L gira alrededor de un eje simétrico con velocidad angular Ω en coordenadas del cuerpo. y sabemos ω precesos sobre el eje de simetría con velocidad angular Ω . Puedo decir L en coordenadas corporales tiene dirección de ω ?
@RealGamer Si dos vectores están en la misma dirección en un cuadro, eso se aplica en cada cuadro. Entonces, si hay una precesión, L y ω no son proporcionales en el marco del cuerpo o cualquier otro marco.
1. L en el marco del cuerpo gira sobre un eje simétrico con Ω .2. ω precesa el eje simétrico con Ω . 3. Y L y ω no son proporcionales. ¿Son correctas estas conclusiones?