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淺談進動現象

生活科學趣談

雖有嘉義紀念碑 但「北回歸線」早就跑走了 – 好房網發布於

先來看一則機器人以進動現象來行走的影片，有興趣DIY的朋友們請參考 →  Walking Gyro（影片）

「北回歸線跑走了」是因為地球自轉軸方向改變所造成，這在物理學稱為進動（Precession ），是自轉的物體因為受到垂直於自轉軸的外力矩所造成，地球約以25,800年完成一次的進動週期（赤道歲差週期）

螺旋槳飛機在做仰俯動作時也會產生進動現象，若以下圖駕駛員所見的順時針轉動螺旋槳為例，當飛機的機尾被上抬時（ pitched down : tail is raised or nose is lowered），會對飛機產生一個向左的力矩。由於螺旋槳的角動量方向向前方，因此該力矩就會產生一個向左的角動量變化量，造成飛機的航向有往左偏航的特性，這稱為螺旋槳的陀螺效應（Gyroscopic Precession）

另外，2004年發射的科學探測衛星「重力探測器B」，在觀測中也證實了廣義相對論的預言：「重力場的時空曲率對於具有自轉角動量的測試質量之運動狀態所產生的測地線進動（Geodetic Precession）」→ NASA Announces Results of Epic Space-Time Experiment

最後來認識一下何謂 米蘭科維奇循環

評論9

  2. 鄭永銘

    精選圖片中的進動方向已更正，影片也已加註說明，感謝您的指正。請問關於「用進動很多物理學家很有意見」是指不能用「陀螺的進動來比喻」？還是不認同英文維基這句「The gravitational tidal forces of the Moon and Sun apply torque to the equator, attempting to pull the equatorial bulge into the plane of the ecliptic , but instead causing it to precess」？也就是一定得用測地線進動的解釋才行？尚祈繼續賜教！

  5. 鄭永銘

    感謝您寶貴的意見與無私的分享，原來畫錯是因為觀察者站在地面上，原本以為「幾乎一半是錯的」是因為機率的問題^^

  7. Bridge Chiu

    喔…不客氣，我退休了常研究天文、氣象….
    圖是否正確，不是機率的問題，要看那圖是從哪裡看，整個自轉軸、球面都畫出來了，當然是太空往下觀測。而看星空是下往上看，而且是投影在遙遠假想的天球上。
    其實不止進動，就是進動中還存在另一種擺動 – 章動，章動最大分量的週期是18.6年。有空可研究看看。下面一段文字出自維基：
    由國際地球自轉服務所出版的刊物可以看出，將地球看成一個簡單的剛體不能得到適切的理論結果，必須給予一些變形，才能在理論上得到較合於實際觀測的解釋。
    https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%AB%A0%E5%8B%95

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