Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

Ai giúp e giải thích nguyên lý con quay hồi chuyển và ứng dụng của nó .

Theo định lý biến thiên momen động lượng:
[tex]\Sigma \vec{M}=\frac{d\vec{L}}{dt}[/tex]
Cho đến nay, phương trình này chỉ áp dụng được trong một số trường hợp đặt biệt. Trong những ví dụ đặc biệt đó là các vật rắn có tính đối xứng với trục quay, còn trục quay thì định hướng cố định. Trong những trường hợp như vậy, [tex]\Sigma \vec{M}[/tex] cùng phương với [tex]\vec{L}[/tex]; cả hai đại lượng này cùng nằm dọc theo trục quay và đó cơ bản là bài toán 1 chiều. Trường hợp của con quay hồi chuyển thì tổng quát hơn, trong đó [tex]\Sigma \vec{M}[/tex] và [tex]\vec{L}[/tex] không nằm trên một đường thẳng.
Con quay hồi chuyển đơn giản gồm một bánh xe có trục quay P được treo vào giá đỡ cố định (ví dụ một đầu trục P gắn vào sợi dây thừng), sao cho trục quay P có thể quay quanh giá đỡ, bánh xe có thể quay xung quanh trục P. Ban đầu giữ bánh xe sao cho trục P nằm ngang
Trước tiên, nói về hiện tượng một chút: Nếu bánh xe không quay, thì rõ ràng nếu buông bánh xe ra nó sẽ bị lật dưới tác dụng của trọng lực, nhưng khi bánh xe quay nhanh, nó dường như bất chấp trọng lực không bị lật, ngược lại nó quay xunh quanh trục quay P, đồng thời trục quay P cũng quay xung quanh giá đỡ.
Bây giờ, ta sẽ giải thích tại sao khi bánh xe quay nó lại không đổ xuống:
Phân tích lực tác dụng lên bánh xe, sẽ thấy có hai lực:
 + Thứ nhất là trọng lực F của bánh xe, lực này đi qua tâm của nó, lực này hướng xuống và cách giá đỡ một đoạn l bằng chiều dài trục quay.
 + Thứ hai là phản lực N do giá đỡ tác dụng lên trục quay, lực này đi qua giá đỡ nên không gây ra momen.
Nguyên nhân là do ngoài momen do trọng lực gây ra, còn có momen L' do bánh xe tự quay. Khi đó momen động lượng tại thời điểm t bao gồm L+dL nằm trong mặt phẳng ngang và bị quay đi một góc [tex]\theta[/tex], tức là trục quay cũng phải quay một góc theta.
P/s: Không có hình chắc bạn không hiểu được đâu, bạn có thể xem clip này
https://www.youtube.com/watch?v=p48UMPG5v10