ℹ️ Skipped - page is already crawled
| Filter | Status | Condition | Details |
|---|---|---|---|
| HTTP status | PASS | download_http_code = 200 | HTTP 200 |
| Age cutoff | PASS | download_stamp > now() - 6 MONTH | 2 months ago |
| History drop | PASS | isNull(history_drop_reason) | No drop reason |
| Spam/ban | PASS | fh_dont_index != 1 AND ml_spam_score = 0 | ml_spam_score=0 |
| Canonical | PASS | meta_canonical IS NULL OR = '' OR = src_unparsed | Not set |
| Property | Value |
|---|---|
| URL | https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619 |
| Last Crawled | 2026-02-09 21:03:12 (1 month ago) |
| First Indexed | 2023-01-24 17:08:26 (3 years ago) |
| HTTP Status Code | 200 |
| Meta Title | ПРЕЦЕССИЯ • Большая российская энциклопедия - электронная версия |
| Meta Description | ПРЕЦЕССИЯ , Большая российская энциклопедия - электронная версия |
| Meta Canonical | null |
| Boilerpipe Text | Рис. 1. Прецессия гироскопа.
ПРЕЦЕ́ССИЯ
(позднелатинское praecessio – движение впереди, от лат. praecedo – идти впереди, предшествовать), одна из составляющих вращательного движения твёрдого тела (наряду с собств. вращением и
нутацией
). Представляет собой вращение оси
O
z
(оси собств. вращения тела) вокруг оси
O
z
1
, сохраняющей свою ориентацию в пространстве (рис. 1). При этом угловая скорость собств. вращения
Ω
и угловая скорость П.
ω
отличны от нуля, угол между осями
O
z
и
O
z
1
(т. н. угол нутации
θ
) остаётся постоянным [
θ
(
t
)
≡
c
o
n
s
t
≠
0
], а ось
O
z
описывает вокруг оси
O
z
1
прямой круговой конус. Если постоянны также величины
Ω
и
ω
, то П. называется регулярной; в этом случае
аксоиды
также представляют собой круговые конусы.
П. наблюдается, напр., при некоторых вращениях
гироскопа
. Если момент всех приложенных к нему сил относительно неподвижной точки
О
равен нулю, то при произвольных начальных условиях движения вектор кинетич. момента
G
тела постоянен, а ось симметрии
O
z
тела в начале движения может не совпадать с вектором
G
. В этом случае ось
O
z
совершает вращение вокруг неподвижного вектора
G
, с которым связана неподвижная ось
O
z
1
, т. е. гироскоп совершает регулярную П. Величины
Ω
и
ω
связаны соотношением
ω
·
(
A
−
C
)
·
cos
θ
=
C
Ω
, где
A
и
C
соответственно экваториальный и осевой моменты инерции тела, причём
A
≠
C
и
cos
θ
≠
0
. Для гироскопа, совершающего собств. вращение с большой угловой скоростью
Ω
, П. называется быстрой, т. к. при
cos
θ
≠
0
величина
ω
имеет тот же порядок, что и
Ω
. При
θ
=
π
/
2
П. переходит в простое вращение тела вокруг вектора
G
с угловой скоростью
ω
.
Если сила тяжести, приложенная к симметричному телу (напр., волчку) в точке, лежащей на оси симметрии, создаёт момент относительно точки
O
, то тело при спец. начальных условиях движения может совершать регулярную П., в которой его ось симметрии вращается вокруг вертикали с угловой скоростью
ω
. При вращении волчка, как правило, наблюдается движение, близкое к медленной регулярной П., т. к.
ω
≈
P
a
/
C
Ω
, где
P
– вес тела,
a
– расстояние между точкой
O
и центром тяжести тела. В этом случае вектор кинетич. момента
G
тела также совершает вращение вокруг вертикальной оси
O
z
1
с угловой скоростью
ω
. Однако в реальности начальные условия, как правило, отличаются от вышеупомянутых, поэтому чаще всего наблюдается т. н. псевдорегулярная П.: медленный поворот вектора
G
сочетается с быстрой П., при которой ось
O
z
тела вращается вокруг вектора
G
. В этом движении изменяется угол
θ
, т. е. происходит нутация.
Рис. 2. Силы, вызывающие прецессию Земли. S – Солнце, PN – северный полюс мира, ΠN и ΠS – северный и южный полюсы эклиптики. Синей штриховой линией показано сферическое приближение формы Земли, голубо...
П. в
астрономии
, изменение направления вектора углового (кинетического) момента небесного тела под действием момента внешней силы. Наиболее изучена П. Земли под действием сил притяжения Луны и Солнца. П. Земли была открыта Гиппархом во 2 в. до н. э. и названа
предварением равноденствий
(т. к. вследствие П. Земли точки осеннего и весеннего
равноденствий
медленно смещаются по эклиптике навстречу Земле в её движении вокруг Солнца и новое равноденствие наступает раньше, чем Земля опишет полный круг). Физико-математич. объяснение П. впервые дал И.
Ньютон
в 1686. Теория П. развита в 18 в. в работах Ж.
Д’Аламбера
, П.
Лапласа
и Л.
Эйлера
. Точные числовые значения осн. величин, характеризующих П. Земли, определены Ф.
Бесселем
в нач. 19 в. (на основе наблюдений).
П. Земли вызвана её несферичностью и несовпадением плоскостей экватора и эклиптики. Экваториальный радиус Земли больше полярного, поэтому гравитац. притяжение Луной или Солнцем экваториального избытка масс Земли вызывает момент сил, стремящийся совместить плоскости экватора и эклиптики (рис. 2). Рассматривая гравитац. воздействие Солнца
S
на несферич. Землю, можно выделить силу
F
O
, действующую на центр масс Земли
O
, и силы
F
1
и
F
2
, действующие на экваториальный избыток масс и определяемые выражениями
F
1
=
F
A
−
F
O
и
F
2
=
F
B
−
F
O
, где
F
A
и
F
B
– силы, действующие со стороны Солнца на точки
A
и
B
(центры масс экваториального избытка масс в данном сечении). Пара сил
F
1
и
F
2
стремится повернуть плоскость экватора
A
B
по часовой стрелке (момент сил направлен перпендикулярно плоскости рисунка от читателя). Из-за вращения Земли вокруг своей оси
O
P
N
такого поворота не происходит, но ориентация оси
O
P
N
изменяется: она описывает в пространстве конус вокруг оси
О
П
N
, перпендикулярной плоскости орбиты Земли. Угол
ε
между осью вращения Земли
O
P
N
и осью
О
Π
N
равен углу н
аклона эклиптики к экватору
(ок. 23,5°).
На рисунке представлено расположение Земли и Солнца при зимнем солнцестоянии. Во время солнцестояний момент сил
F
1
и
F
2
максимален; следовательно, и мгновенная угловая скорость
ω
p
r
П. максимальна. Во время равноденствий момент сил
F
1
и
F
2
равен нулю и
ω
p
r
=
0
.
В реальности мгновенная угловая скорость П. складывается из двух осн. частей, обусловленных моментами сил притяжения Солнца и Луны. В результате этого суммарного эффекта сев. полюс мира описывает на небесной сфере кривую, близкую к окружности с угловым радиусом ок. 23,5°. Период оборота составляет ок. 25765 лет. Вектор
ω
p
r
направлен к точке
Π
S
, поэтому прецессионное движение оси
O
P
N
происходит по часовой стрелке, если смотреть с сев. полюса эклиптики: точка весеннего равноденствия смещается по эклиптике навстречу Солнцу со скоростью ок. 50,3
″
в год.
Рассматриваемые силы притяжения и их моменты изменяются во времени из-за обращения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли. Это приводит к периодич. движениям вектора углового момента Земли, которые накладываются на медленное прецессионное движение и называются нутацией в астрономии.
Момент сил, вызывающий П., пропорционален
r
–
3
, где
r
– расстояние от Земли до источника внешней силы. Поэтому гл. роль в прецессионном движении полюса мира играет ближайшее к Земле небесное тело – Луна (её влияние примерно в 2 раза больше влияния Солнца). Притяжение экваториального избытка масс Земли др. планетами Солнечной системы также должно вызывать прецессионное движение оси мира. Однако из-за большой удалённости планет их влияние малó (макс. амплитуды гармоник не превышают 0,25 мс дуги). Тем не менее в совр. теориях прецессии – нутации Земли планетная П. также учитывается.
Гораздо большее влияние планеты оказывают на положение плоскости эклиптики в пространстве: планеты вызывают возмущения орбиты Земли, т. е. изменение положения в пространстве вектора орбитального углового момента системы Земля – Луна. В результате полюс эклиптики
Π
N
смещается примерно на 0,5
g в год, что приводит к дополнит. движению точки весеннего равноденствия навстречу Солнцу на 12
″
в столетие и уменьшению наклона эклиптики к экватору на 47
″
в столетие. Это смещение полюса эклиптики называют П. от планет. |
| Markdown | **[Большая российская энциклопедия 2004–2017](https://old.bigenc.ru/)**
- [a](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [a](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [a](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [Загрузить PDF](https://old.bigenc.ru/pdf/3176619)

- [Распечатать](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)

- [Библиография](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619#litra)
- [Иллюстрации](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619#gallery)
Поделитесь с друзьями
- [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [](http://vkontakte.ru/share.php?url=http%3A//old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [](http://www.odnoklassniki.ru/dk?st.cmd=addShare&st.s=1&st._surl=http%3A//old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [](http://www.livejournal.com/update.bml?subject=%D0%9F%D0%A0%D0%95%D0%A6%D0%95%CC%81%D0%A1%D0%A1%D0%98%D0%AF%20&event=%3Ca%20href%3D%22http%3A//old.bigenc.ru/physics/text/3176619%22%3E%D0%9F%D0%A0%D0%95%D0%A6%D0%95%CC%81%D0%A1%D0%A1%D0%98%D0%AF%20%3C/a%3E&prop_taglist=%D0%91%D0%A0%D0%AD)
Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи [up](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [РОССИЯ \[2004\]](https://old.bigenc.ru/rf)
- [РУБРИКИ](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [Археология](https://old.bigenc.ru/section/archeology)
- [Биология](https://old.bigenc.ru/section/biology)
- [Военное дело](https://old.bigenc.ru/section/military_science)
- [Всемирная история](https://old.bigenc.ru/section/world_history)
- [География](https://old.bigenc.ru/section/geography)
- [Геология](https://old.bigenc.ru/section/geology)
- [Изобразительное искусство](https://old.bigenc.ru/section/fine_art)
- [Литература](https://old.bigenc.ru/section/literature)
- [Математика](https://old.bigenc.ru/section/mathematics)
- [Медицина](https://old.bigenc.ru/section/medicine)
- [Музыка](https://old.bigenc.ru/section/music)
- [Образование](https://old.bigenc.ru/section/education)
- [Отечественная история](https://old.bigenc.ru/section/domestic_history)
- [Политология](https://old.bigenc.ru/section/political_science)
- [Психология](https://old.bigenc.ru/section/psychology)
- [Религиоведение](https://old.bigenc.ru/section/religious_studies)
- [Сельское хозяйство](https://old.bigenc.ru/section/agriculture)
- [Социология](https://old.bigenc.ru/section/sociology)
- [Спорт](https://old.bigenc.ru/section/sport)
- [Театр и кино](https://old.bigenc.ru/section/theatre_and_cinema)
- [Технологии и техника](https://old.bigenc.ru/section/technology_and_technique)
- [Физика](https://old.bigenc.ru/section/physics)
- [Философия](https://old.bigenc.ru/section/philosophy)
- [Химия](https://old.bigenc.ru/section/chemistry)
- [Экономика](https://old.bigenc.ru/section/economics)
- [Этнология](https://old.bigenc.ru/section/ethnology)
- [Юриспруденция](https://old.bigenc.ru/section/law)
- [Языкознание](https://old.bigenc.ru/section/linguistics)
- [ПЕРСОНАЛИИ](https://old.bigenc.ru/persons)
- [СЛОВАРЬ](https://old.bigenc.ru/vocabulary)
- [НОВАЯ ВЕРСИЯ](https://bigenc.ru/)
# ПРЕЦЕ́ССИЯ
- [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Рубрика: [Физика](https://old.bigenc.ru/section/3617823)
- [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
В книжной версии
Том 27. Москва, 2015, стр. 452-453
- [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Скопировать библиографическую ссылку:
***
Книжная версия:
Электронная версия:
- [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [](http://vkontakte.ru/share.php?url=http%3A//old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [](http://www.odnoklassniki.ru/dk?st.cmd=addShare&st.s=1&st._surl=http%3A//old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [](http://www.livejournal.com/update.bml?subject=%D0%9F%D0%A0%D0%95%D0%A6%D0%95%CC%81%D0%A1%D0%A1%D0%98%D0%AF%20&event=%3Ca%20href%3D%22http%3A//old.bigenc.ru/physics/text/3176619%22%3E%D0%9F%D0%A0%D0%95%D0%A6%D0%95%CC%81%D0%A1%D0%A1%D0%98%D0%AF%20%3C/a%3E&prop_taglist=%D0%91%D0%A0%D0%AD)
Авторы: В. А. Самсонов, В. Е. Жаров
[](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Рис. 1. Прецессия гироскопа.
ПРЕЦЕ́ССИЯ (позднелатинское praecessio – движение впереди, от лат. praecedo – идти впереди, предшествовать), одна из составляющих вращательного движения твёрдого тела (наряду с собств. вращением и [нутацией](https://old.bigenc.ru/physics/text/2280486)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/physics/text/2280486)
). Представляет собой вращение оси
Oz
O
z
(оси собств. вращения тела) вокруг оси
Oz1
O
z
1
, сохраняющей свою ориентацию в пространстве (рис. 1). При этом угловая скорость собств. вращения
Ω
Ω
и угловая скорость П.
ω
ω
отличны от нуля, угол между осями
Oz
O
z
и
Oz1
O
z
1
(т. н. угол нутации
θ
θ
) остаётся постоянным \[
θ(t)≡const≠0
θ
(
t
)
≡
c
o
n
s
t
≠
0
\], а ось
Oz
O
z
описывает вокруг оси
Oz1
O
z
1
прямой круговой конус. Если постоянны также величины
Ω
Ω
и
ω
ω
, то П. называется регулярной; в этом случае
[аксоиды](https://old.bigenc.ru/physics/text/1807556)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/physics/text/1807556)
также представляют собой круговые конусы.
П. наблюдается, напр., при некоторых вращениях [гироскопа](https://old.bigenc.ru/physics/text/2362236)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/physics/text/2362236)
. Если момент всех приложенных к нему сил относительно неподвижной точки
О
О
равен нулю, то при произвольных начальных условиях движения вектор кинетич. момента
G
G
тела постоянен, а ось симметрии
Oz
O
z
тела в начале движения может не совпадать с вектором
G
G
. В этом случае ось
Oz
O
z
совершает вращение вокруг неподвижного вектора
G
G
, с которым связана неподвижная ось
Oz1
O
z
1
, т. е. гироскоп совершает регулярную П. Величины
Ω
Ω
и
ω
ω
связаны соотношением
ω⋅(A−C)⋅cosθ\=CΩ
ω
·
(
A
−
C
)
·
cos
θ
\=
C
Ω
, где
A
A
и
C
C
соответственно экваториальный и осевой моменты инерции тела, причём
A≠C
A
≠
C
и
cosθ≠0
cos
θ
≠
0
. Для гироскопа, совершающего собств. вращение с большой угловой скоростью
Ω
Ω
, П. называется быстрой, т. к. при
cosθ≠0
cos
θ
≠
0
величина
ω
ω
имеет тот же порядок, что и
Ω
Ω
. При
θ\=π/2
θ
\=
π
/
2
П. переходит в простое вращение тела вокруг вектора
G
G
с угловой скоростью
ω
ω
.
Если сила тяжести, приложенная к симметричному телу (напр., волчку) в точке, лежащей на оси симметрии, создаёт момент относительно точки O O, то тело при спец. начальных условиях движения может совершать регулярную П., в которой его ось симметрии вращается вокруг вертикали с угловой скоростью ω ω. При вращении волчка, как правило, наблюдается движение, близкое к медленной регулярной П., т. к. ω≈Pa/CΩ ω ≈ P a / C Ω, где P P – вес тела, a a – расстояние между точкой O O и центром тяжести тела. В этом случае вектор кинетич. момента G G тела также совершает вращение вокруг вертикальной оси Oz1 O z 1 с угловой скоростью ω ω. Однако в реальности начальные условия, как правило, отличаются от вышеупомянутых, поэтому чаще всего наблюдается т. н. псевдорегулярная П.: медленный поворот вектора G G сочетается с быстрой П., при которой ось Oz O z тела вращается вокруг вектора G G. В этом движении изменяется угол θ θ, т. е. происходит нутация.
[](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Рис. 2. Силы, вызывающие прецессию Земли. S – Солнце, PN – северный полюс мира, ΠN и ΠS – северный и южный полюсы эклиптики. Синей штриховой линией показано сферическое приближение формы Земли, голубо...
П. в астрономии, изменение направления вектора углового (кинетического) момента небесного тела под действием момента внешней силы. Наиболее изучена П. Земли под действием сил притяжения Луны и Солнца. П. Земли была открыта Гиппархом во 2 в. до н. э. и названа предварением равноденствий (т. к. вследствие П. Земли точки осеннего и весеннего [равноденствий](https://old.bigenc.ru/physics/text/3488482)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/physics/text/3488482)
медленно смещаются по эклиптике навстречу Земле в её движении вокруг Солнца и новое равноденствие наступает раньше, чем Земля опишет полный круг). Физико-математич. объяснение П. впервые дал И.
[Ньютон](https://old.bigenc.ru/physics/text/2281138)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/physics/text/2281138)
в 1686. Теория П. развита в 18 в. в работах Ж.
[Д’Аламбера](https://old.bigenc.ru/mathematics/text/2627947)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/mathematics/text/2627947)
, П.
[Лапласа](https://old.bigenc.ru/physics/text/2133171)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/physics/text/2133171)
и Л.
[Эйлера](https://old.bigenc.ru/mathematics/text/4940182)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/mathematics/text/4940182)
. Точные числовые значения осн. величин, характеризующих П. Земли, определены Ф.
[Бесселем](https://old.bigenc.ru/physics/text/1862115)
[\>\>](https://old.bigenc.ru/physics/text/1862115)
в нач. 19 в. (на основе наблюдений).
П. Земли вызвана её несферичностью и несовпадением плоскостей экватора и эклиптики. Экваториальный радиус Земли больше полярного, поэтому гравитац. притяжение Луной или Солнцем экваториального избытка масс Земли вызывает момент сил, стремящийся совместить плоскости экватора и эклиптики (рис. 2). Рассматривая гравитац. воздействие Солнца S S на несферич. Землю, можно выделить силу FO F O, действующую на центр масс Земли O O, и силы F1 F 1 и F2 F 2, действующие на экваториальный избыток масс и определяемые выражениями F1\=FA−FO F 1 \= F A − F O и F2\=FB−FO F 2 \= F B − F O, где FA F A и FB F B – силы, действующие со стороны Солнца на точки A A и B B (центры масс экваториального избытка масс в данном сечении). Пара сил F1 F 1 и F2 F 2 стремится повернуть плоскость экватора AB A B по часовой стрелке (момент сил направлен перпендикулярно плоскости рисунка от читателя). Из-за вращения Земли вокруг своей оси OPN O P N такого поворота не происходит, но ориентация оси OPN O P N изменяется: она описывает в пространстве конус вокруг оси ОПN О П N, перпендикулярной плоскости орбиты Земли. Угол ε между осью вращения Земли OPN O P N и осью ОΠN О Π N равен углу наклона эклиптики к экватору (ок. 23,5°).
На рисунке представлено расположение Земли и Солнца при зимнем солнцестоянии. Во время солнцестояний момент сил F1 F 1 и F2 F 2 максимален; следовательно, и мгновенная угловая скорость ωpr ω p r П. максимальна. Во время равноденствий момент сил F1 F 1 и F2 F 2 равен нулю и ωpr\=0 ω p r \= 0.
В реальности мгновенная угловая скорость П. складывается из двух осн. частей, обусловленных моментами сил притяжения Солнца и Луны. В результате этого суммарного эффекта сев. полюс мира описывает на небесной сфере кривую, близкую к окружности с угловым радиусом ок. 23,5°. Период оборота составляет ок. 25765 лет. Вектор ωpr ω p r направлен к точке ΠS Π S , поэтому прецессионное движение оси OPN O P N происходит по часовой стрелке, если смотреть с сев. полюса эклиптики: точка весеннего равноденствия смещается по эклиптике навстречу Солнцу со скоростью ок. 50,3″ в год.
Рассматриваемые силы притяжения и их моменты изменяются во времени из-за обращения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли. Это приводит к периодич. движениям вектора углового момента Земли, которые накладываются на медленное прецессионное движение и называются нутацией в астрономии.
Момент сил, вызывающий П., пропорционален r–3 r – 3, где r r – расстояние от Земли до источника внешней силы. Поэтому гл. роль в прецессионном движении полюса мира играет ближайшее к Земле небесное тело – Луна (её влияние примерно в 2 раза больше влияния Солнца). Притяжение экваториального избытка масс Земли др. планетами Солнечной системы также должно вызывать прецессионное движение оси мира. Однако из-за большой удалённости планет их влияние малó (макс. амплитуды гармоник не превышают 0,25 мс дуги). Тем не менее в совр. теориях прецессии – нутации Земли планетная П. также учитывается.
Гораздо большее влияние планеты оказывают на положение плоскости эклиптики в пространстве: планеты вызывают возмущения орбиты Земли, т. е. изменение положения в пространстве вектора орбитального углового момента системы Земля – Луна. В результате полюс эклиптики ΠN Π N смещается примерно на 0,5g в год, что приводит к дополнит. движению точки весеннего равноденствия навстречу Солнцу на 12″ в столетие и уменьшению наклона эклиптики к экватору на 47″ в столетие. Это смещение полюса эклиптики называют П. от планет.
[Библиография](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Лит.: Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. 20-е изд. М., 2010.
Лит.: Справочное руководство по небесной механике и астродинамике / Под ред. Г. Н. Дубошина. 2-е изд. М., 1976; Жаров В. Е. Сферическая астрономия. Фрязино, 2006.
[Иллюстрации](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
- [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Рис. 1. Прецессия гироскопа.
- [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Рис. 2. Силы, вызывающие прецессию Земли. S – Солнце, PN – северный полюс мира, ΠN и ΠS – северный и южный полюсы эклиптики. Синей штриховой линией показано сферическое приближение формы Земли, голубой линией – эллипсоидальное приближение.
[prev](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619) [next](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
[Вернуться к началу](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
×
#### Ссылка на статью на E-mail
![]()
другая картинка
Послать
Закрыть
×
#### Спасибо\!
Ваш адрес успешно подписан на рассылку новостей нашего сайта.
Закрыть
×
#### Подписка на рассылку новостей
![]()
другая картинка
Подписаться
Закрыть
- **[ ](http://mkrf.ru/)**
- [О проекте](https://old.bigenc.ru/about)
- [Контакты](https://old.bigenc.ru/contacts)
*© БРЭ 2004–2017. Все права защищены. Главный редактор: Кравец С. Л. Телефон редакции: +7-495-917-90-00 Email: secretar@greatbook.ru Знак информационной продукции: 12+*
Previous
![]()
Next
Previous

Рис. 1. Прецессия гироскопа.

Рис. 2. Силы, вызывающие прецессию Земли. S – Солнце, PN – северный полюс мира, ΠN и ΠS – северный и южный полюсы эклиптики. Синей штриховой линией показано сферическое приближение формы Земли, голубой линией – эллипсоидальное приближение.
Next
Во весь экран


[close](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
[close](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
 |
| Readable Markdown | [](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Рис. 1. Прецессия гироскопа.
ПРЕЦЕ́ССИЯ (позднелатинское praecessio – движение впереди, от лат. praecedo – идти впереди, предшествовать), одна из составляющих вращательного движения твёрдого тела (наряду с собств. вращением и [нутацией](https://old.bigenc.ru/physics/text/2280486)
). Представляет собой вращение оси O z (оси собств. вращения тела) вокруг оси O z 1, сохраняющей свою ориентацию в пространстве (рис. 1). При этом угловая скорость собств. вращения Ω и угловая скорость П. ω отличны от нуля, угол между осями O z и O z 1 (т. н. угол нутации θ) остаётся постоянным \[θ ( t ) ≡ c o n s t ≠ 0\], а ось O z описывает вокруг оси O z 1 прямой круговой конус. Если постоянны также величины Ω и ω, то П. называется регулярной; в этом случае [аксоиды](https://old.bigenc.ru/physics/text/1807556) также представляют собой круговые конусы.
П. наблюдается, напр., при некоторых вращениях [гироскопа](https://old.bigenc.ru/physics/text/2362236)
. Если момент всех приложенных к нему сил относительно неподвижной точки О равен нулю, то при произвольных начальных условиях движения вектор кинетич. момента G тела постоянен, а ось симметрии O z тела в начале движения может не совпадать с вектором G. В этом случае ось O z совершает вращение вокруг неподвижного вектора G, с которым связана неподвижная ось O z 1, т. е. гироскоп совершает регулярную П. Величины Ω и ω связаны соотношением ω · ( A − C ) · cos θ \= C Ω, где A и C соответственно экваториальный и осевой моменты инерции тела, причём A ≠ C и cos θ ≠ 0. Для гироскопа, совершающего собств. вращение с большой угловой скоростью Ω, П. называется быстрой, т. к. при cos θ ≠ 0 величина ω имеет тот же порядок, что и Ω. При θ \= π / 2 П. переходит в простое вращение тела вокруг вектора G с угловой скоростью ω.
Если сила тяжести, приложенная к симметричному телу (напр., волчку) в точке, лежащей на оси симметрии, создаёт момент относительно точки O, то тело при спец. начальных условиях движения может совершать регулярную П., в которой его ось симметрии вращается вокруг вертикали с угловой скоростью ω. При вращении волчка, как правило, наблюдается движение, близкое к медленной регулярной П., т. к. ω ≈ P a / C Ω, где P – вес тела, a – расстояние между точкой O и центром тяжести тела. В этом случае вектор кинетич. момента G тела также совершает вращение вокруг вертикальной оси O z 1 с угловой скоростью ω. Однако в реальности начальные условия, как правило, отличаются от вышеупомянутых, поэтому чаще всего наблюдается т. н. псевдорегулярная П.: медленный поворот вектора G сочетается с быстрой П., при которой ось O z тела вращается вокруг вектора G. В этом движении изменяется угол θ, т. е. происходит нутация.
[](https://old.bigenc.ru/physics/text/3176619)
Рис. 2. Силы, вызывающие прецессию Земли. S – Солнце, PN – северный полюс мира, ΠN и ΠS – северный и южный полюсы эклиптики. Синей штриховой линией показано сферическое приближение формы Земли, голубо...
П. в астрономии, изменение направления вектора углового (кинетического) момента небесного тела под действием момента внешней силы. Наиболее изучена П. Земли под действием сил притяжения Луны и Солнца. П. Земли была открыта Гиппархом во 2 в. до н. э. и названа предварением равноденствий (т. к. вследствие П. Земли точки осеннего и весеннего [равноденствий](https://old.bigenc.ru/physics/text/3488482)
медленно смещаются по эклиптике навстречу Земле в её движении вокруг Солнца и новое равноденствие наступает раньше, чем Земля опишет полный круг). Физико-математич. объяснение П. впервые дал И. [Ньютон](https://old.bigenc.ru/physics/text/2281138) в 1686. Теория П. развита в 18 в. в работах Ж. [Д’Аламбера](https://old.bigenc.ru/mathematics/text/2627947), П. [Лапласа](https://old.bigenc.ru/physics/text/2133171) и Л. [Эйлера](https://old.bigenc.ru/mathematics/text/4940182). Точные числовые значения осн. величин, характеризующих П. Земли, определены Ф. [Бесселем](https://old.bigenc.ru/physics/text/1862115) в нач. 19 в. (на основе наблюдений).
П. Земли вызвана её несферичностью и несовпадением плоскостей экватора и эклиптики. Экваториальный радиус Земли больше полярного, поэтому гравитац. притяжение Луной или Солнцем экваториального избытка масс Земли вызывает момент сил, стремящийся совместить плоскости экватора и эклиптики (рис. 2). Рассматривая гравитац. воздействие Солнца S на несферич. Землю, можно выделить силу F O, действующую на центр масс Земли O, и силы F 1 и F 2, действующие на экваториальный избыток масс и определяемые выражениями F 1 \= F A − F O и F 2 \= F B − F O, где F A и F B – силы, действующие со стороны Солнца на точки A и B (центры масс экваториального избытка масс в данном сечении). Пара сил F 1 и F 2 стремится повернуть плоскость экватора A B по часовой стрелке (момент сил направлен перпендикулярно плоскости рисунка от читателя). Из-за вращения Земли вокруг своей оси O P N такого поворота не происходит, но ориентация оси O P N изменяется: она описывает в пространстве конус вокруг оси О П N, перпендикулярной плоскости орбиты Земли. Угол ε между осью вращения Земли O P N и осью О Π N равен углу наклона эклиптики к экватору (ок. 23,5°).
На рисунке представлено расположение Земли и Солнца при зимнем солнцестоянии. Во время солнцестояний момент сил F 1 и F 2 максимален; следовательно, и мгновенная угловая скорость ω p r П. максимальна. Во время равноденствий момент сил F 1 и F 2 равен нулю и ω p r \= 0.
В реальности мгновенная угловая скорость П. складывается из двух осн. частей, обусловленных моментами сил притяжения Солнца и Луны. В результате этого суммарного эффекта сев. полюс мира описывает на небесной сфере кривую, близкую к окружности с угловым радиусом ок. 23,5°. Период оборота составляет ок. 25765 лет. Вектор ω p r направлен к точке Π S , поэтому прецессионное движение оси O P N происходит по часовой стрелке, если смотреть с сев. полюса эклиптики: точка весеннего равноденствия смещается по эклиптике навстречу Солнцу со скоростью ок. 50,3″ в год.
Рассматриваемые силы притяжения и их моменты изменяются во времени из-за обращения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли. Это приводит к периодич. движениям вектора углового момента Земли, которые накладываются на медленное прецессионное движение и называются нутацией в астрономии.
Момент сил, вызывающий П., пропорционален r – 3, где r – расстояние от Земли до источника внешней силы. Поэтому гл. роль в прецессионном движении полюса мира играет ближайшее к Земле небесное тело – Луна (её влияние примерно в 2 раза больше влияния Солнца). Притяжение экваториального избытка масс Земли др. планетами Солнечной системы также должно вызывать прецессионное движение оси мира. Однако из-за большой удалённости планет их влияние малó (макс. амплитуды гармоник не превышают 0,25 мс дуги). Тем не менее в совр. теориях прецессии – нутации Земли планетная П. также учитывается.
Гораздо большее влияние планеты оказывают на положение плоскости эклиптики в пространстве: планеты вызывают возмущения орбиты Земли, т. е. изменение положения в пространстве вектора орбитального углового момента системы Земля – Луна. В результате полюс эклиптики Π N смещается примерно на 0,5g в год, что приводит к дополнит. движению точки весеннего равноденствия навстречу Солнцу на 12″ в столетие и уменьшению наклона эклиптики к экватору на 47″ в столетие. Это смещение полюса эклиптики называют П. от планет. |
| Shard | 84 (laksa) |
| Root Hash | 7925164987578067284 |
| Unparsed URL | ru,bigenc!old,/physics/text/3176619 s443 |