陀螺仪所追踪的路径本质上是椭圆形的,最终朝向子午线沉降。让我们来看看怎么做。
陀螺仪北端追踪的路径
陀螺仪自转轴的北端最初指向某个点X,它在地球水平面上,在实际子午线的东边一点。由于地球的引力,力矩TH施加在陀螺的水平轴上,同时这个扭矩TH应用横跨陀螺的垂直轴也。
由于陀螺的旋转方向,,这个转矩TH使陀螺向湿方向进动。由于陀螺仪的北端朝向实际子午线的东方,地球自转导致陀螺仪向上倾斜。然而,这一走势受到下行趋势的抑制。这就是为什么,由陀螺仪追踪的合成路径是朝向子午线的。当陀螺自旋轴接近子午线时,这种向下的进动变得越来越强。
当陀螺的北端经过子午线的西部时,由于地球的自转,陀螺向下倾斜了一点。然而,扭矩TH继续向西进动陀螺,直到陀螺自转轴穿过地球的水平方向。在这一点上,垂直和水平扭矩停止作用。然而,由于地球的自转,陀螺继续向下倾斜。一旦陀螺自转轴低于地球的水平,由地球旋转产生的垂直和水平扭矩再次暗示陀螺。但这次是相反的方向。这一过程导致陀螺对子午线的阻尼。陀螺的这种合成运动最终使它沿着黄道的路径到达子午线。
陀螺仪在24小时内追踪路径
起点
- 倾斜角度=o
- 漂移角=0
- 倾斜率=0
- 漂移速率=最大
6小时后
- 漂移角=最大
- 漂移率= 0
- 倾斜速率=最大
- 倾斜角度=½MAX