נקיפה

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
(הופנה מהדף פרצסיה)
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
נקיפה של גירוסקופ. ציר הסיבוב של הגירוסקופ סביב עצמו משנה כיוון ו"מצייר" מעגלים באוויר

נקיפהלעז: פרצסיה; באנגלית: Precession), היא שינוי של כיוון ציר הסיבוב של גוף מסתובב (הכוונה ב"שינוי" היא שינוי בכיוון מרחבי ביחס לזמן). ישנם שני סוגים של נקיפות בפיזיקה: נקיפה ללא מומנט חיצוני ונקיפה בשל מומנט חיצוני.

התופעה ושימושיה

המושג נקיפה מתאר תופעה שמתרחשת בגופים תלת ממדיים שמסתובבים.

ניתן לתאר סיבוב של כל גוף בעזרת שלושה צירים (או שלוש זוויות – זוויות אוילר).

תופעת הנקיפה יכולה להתרחש ממספר סיבות, אך בכולן הכיוון של ציר הסיבוב של הגוף משתנה במרחב (כדוגמת הגירוסקופ המוצג באיור משמאל).

לכל גוף יש "צירים ראשיים", אם מסובבים גוף (ללא כוחות חיצונים) סביב צירים אלו הוא ממשיך להסתובב רק סביבם, באותו אופן ולא נוצרת נקיפה.

דוגמה אחת לנקיפה היא כאשר מסובבים גוף סביב ציר לא ראשי שלו, ואז ציר הסיבוב שלו משתנה במרחב.

בחיי היום יום אנו פוגשים תופעה זו לעיתים קרובות, לדוגמה גלגלי רכב מכוונים להסתובב סביב ציר ראשי (ציר הגלגל) אך לעיתים הגלגלים יוצאים מכיוון ובמהירויות גבוהות ההגה רועד, זאת כיוון שהגלגל מסתובב סביב ציר לא ראשי ובכדי לשמר סיבוב זה ציר הגלגל צריך להפעיל מומנטים על הגלגל, מומנטים אלו מורגשים במכונית כרעידות (תופעה זו גדלה ככל שמהירות הסיבוב של הגלגל גדלה).

דוגמאות נוספות:

פורמליזם

מומנט ההתמד הוא טנזור מדרגה שנייה, המקשר בין התנע הזוויתי למהירות הזוויתית באופן הבא:

הטנזור אלכסוני במערכת הצירים הראשיים. נקיפה מתרחשת כאשר הווקטור משנה את כיוונו המרחבי בזמן, המתמטיקה של התופעה לרוב מורכבת ודורשת קירובים על מנת לתת ביטויים אנליטיים לפתרונותיה, אחת הדוגמאות הקלאסיות היא הסביבון.

ראו גם

קישורים חיצוניים