Rotation med svinghjul (satellit)

De fleste satellitter har behov for at positionere sig præcist, f.eks. for at sikre at en antenne peger mod jorden, eller et teleskop peger et bestemt sted hen i rummet.

Der er flere måder at opnå det på. En af metoderne er ved at dreje et svinghjul og anvende at der ikke er et (signifikant) eksternt kraftmoment, og dermed reduceres sammenhængen:

$$\frac{d L}{dt}=M_{res}$$

til:

$$\frac{d L}{dt}=0$$

Med andre ord, er der bevarelse af impulsmoment, $L$ er konstant. Antager vi at satellitten ikke roterer kan vi antage at $L=0$. Nu sættes et svinghjul i bevægelse og der opstår to impuls-momenter, $L_1$ satellitten uden svinghjul (indeks 1), og $L_2$ svinghjulet (indeks 2). Summen af de to skal, jævnfør ovenstående, være nul, så vi får:

$$L_1+L_2=0$$

$$I_1\cdot\omega_1 + I_2\cdot\omega_2=0$$

$$\omega_1=-\omega_2 \cdot \frac{I_2}{I_1}$$

Inertimomenterne er positive, altså vil satellitten få en roterende bevægelse modsatrettet svinghjulets.

Mike Rouleau udnytter systemet til at lave en balancerende pind.

Grübel Dimitri viser hvordan satellit kan styres med 3 svinghjul.

SmarterEveryDay diskuterer hvorfor katte altid lander på fødderne.

Undgå energidrikke, men her er en god ide.

Lignende indlæg

  • Stofs faser

    Stof findes grundlæggende på en af 4 former (=faser = tilstande): fast form, flydende form, gasform og som plasma. I fysik betragter vi ofte energiomsætning ved faseovergange: Når man laver en mere omfattende analyse tages et fasediagram i anvendelse. Lodret akse er tryk og vandret akse er temperatur. Solid=Fast stof, Liquid=flydende, Vapour=damp for vand (gas…

  • Fysiske størrelser, og omregning af enheder

    Fysiske størrelser Fysiske størrelser består af en talværdi og en enhed og for at vi kan skelne dem fra hinanden betegnes de med symbol. F.eks. har man vedtaget at den fysiske størrelse “længde” (udstrækning langs ret linje) repræsenteres ved en “meter” (standarden). Man kan f.eks. have en længde, på en kasse, man kalder $l$, på $1,35…

  • Lommeregner til mobil

    Standard-lommeregnerne på iPhone er ikke egnet til gymnasiearbejde. Det største problem er parenteser som er “underlige”. Et meget bedre alternativ som også virker på Android er følgende: https://www.desmos.com/scientific Søg efter “desmos” i Google Play på Android eller App Store på iPhone.

  • Bølger

    Vi udsættes for bølger hele tiden – også uden at være klar over det. Elektromagnetiske bølger i form af radiobølger som f.eks. forsyner TV med signal, men også lys er elektromagnetiske bølger, og varme fra solen er elektromagnetiske bølger (såkaldt infrarød lys), og røntgenstråling. Derudover er der også lydbølger fra tale og musik, men naturligvis…

  • Inertimoment og Kinetisk Energi

    Den kinetiske energi for objekt kan beregnes ved hjælp af formlen: $$E_{kin}=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2$$ For et objekt som roterer omkring akse er den kintiske (rotations) energi givet ved formlen: $$E_{kin,rot}=\frac{1}{2}\cdot I\cdot \omega^2 $$ Hvor $I$ er inertimomentet for objektet. Er det et simpelt “punkt-lignende” objekt – eller cylinder ring – kan $I$ findes som: $$I=m\cdot…

  • Statisk elektricitet

    Statisk elektricitet betegner de situationer hvor ladninger er … statisk … det vil sige ikke bevæges (ret ofte/i en leder). brusspup viser nogle fænomener som skyldes kræfter imellem (statiske) ladninger. Bruce Yeany viser eksperimenter med statiske kræfter.  

Skriv et svar