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

  • Permanente magneter

    Magnetiske kræfter er relateret til elektriske kræfter fordi magnetiske kræfter kun findes når ladninger bevæges. Og ladninger i sig selv bidrager altid med elektriske kræfter, uanset om de er i hvile eller ikke. Generelt bevæger elektroner sig omkring kernen i et atom. Men fordi elektronerne bevæger sig i “mange” retninger så ophæver de hinandens magnetiske…

  • 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.  

  • 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…

  • | |

    Magnetiske kræfter

    Fri viden har to gode introduktions-videoer om magnetisme. Lasse Viren fortæller om kræfter der virker på ladede partikler i et magnetfelt. Walter Levins videoer gennemgår de magnetiske love og viser gode demonstrationer. Professor Dave fortæller om magneter og magnet-felter. Ønsker du at springe introduktionen over kan du gå direkte til forklaring af kræfterne. DrPhysicsA forklarer om…

  • Partikelaccelerator

    En partikelaccelerator er udstyr som kan … accelerere partikler. PhysicsMadeFun har en god forklaring på princippet i en accelerator, men tager fejl om CERNs type, se Suzie Sheely for korrekt beskrivelse. KU’s fysikleksikon forklarer principperne i partikelacceleratorer. DrPhysicsA har god forklaring af principperne bag lineær accelerator og cyclotron og fortæller lidt om CERNs accelerator. WeAreFightingCancer…

  • Opdrift

    Observation: Forsøger man at føre en bold ned i vand kan man tydelig mærke at opdriftskraften skubber tilbage. Opdrift er en kraft som skyldes tryk-forskelle i forskellige dybder. Jo større dybde jo større tryk oplever objektet, og dermed opstår en opadgående kraft. Opdriftskraften beregnes ved hjælp af: $$\begin{array}{l} F_{op}=m_v\cdot g \\ F_{op}=\rho_v\cdot V\cdot g \end{array}$$…

Skriv et svar