詹尼·别科夫效应原理

Gianni-Bekov效应的原理是,刚体绕转动惯量最大的主轴(第一主轴)或转动惯量最小的主轴(第三主轴)旋转时是稳定的,绕中间轴(第二主轴)旋转时是不稳定的。这就是吉安尼-别科夫定理。

定理介绍:这种效应是由俄罗斯宇航员弗拉基米尔·别科夫于1985年在空间站中偶然发现的,因此也被称为Dzhanibekov效应。在1991,公开发表的一篇文章解释了这种效应。

定理实验:在下面的实验中可以观察到这种效应:用手握住网球拍的手柄,使其中一个拍面(标为A面)向上水平,然后用力向上抛起网球拍,使网球拍在水平面上绕垂直于手柄的轴线旋转一周,再握紧手柄。

如果实验顺利的话,你会发现原本向上的A面,也是绕着手柄轴转了大概半个周期,然后向下转。如果把拍面垂直于水平面扔出去接住,或者让网球拍绕柄轴旋转,就看不到类似的现象了。

这个实验可以用任何三个主轴转动惯量不同的物体来做,比如一本书或者一个遥控器。这种效应只需要物体的旋转轴稍微偏离其第二主轴,与空气阻力或重力无关。