Почему этот объект периодически поворачивается сам?

См. ниже изображение в формате gif, взятое отсюда .

введите описание изображения здесь

Или посмотрите это видео на Youtube примерно 30 секунд.

  1. Это реальный эффект?

  2. Почему он периодически крутится?

  3. Можно ли это объяснить только с помощью классической механики?

  4. Существует ли простое уравнение, моделирующее такое поведение?

Л.Д. ЛАНДАУ и Э.М. ЛИФШИТЦ, "МЕХАНИКА": Асимметричный верх

Ответы (1)

Конечно, это эффект классической механики, хотя и очень интересный. По ссылкам на «Эффект Джанибекова» можно попасть в «Введение в механику и симметрию» Марсдена и Ратиу, глава 15, раздел 15.9 «Устойчивость твердого тела», в котором это рассматривается с использованием функций Казимира.

Из примечания 1: твердое тело, брошенное вокруг своей средней оси, претерпит интересный полуоборот, когда будет достигнута противоположная седловая точка .

Вот еще один и более глубокий пример в условиях невесомости.

http://www.youtube.com/watch?v=L2o9eBl_Gzw

Похоже, это домашний эксперимент, когда парень подбрасывает вращающийся предмет вверх.

http://www.youtube.com/watch?v=3VwS5ykAUHI

И это похоже на компьютерную симуляцию.

http://www.youtube.com/watch?v=LR5hkgfRPно

Существует связанный с этим эффект нестабильной орбиты, который вы можете легко испытать сами с помощью теннисной ракетки. Лечение от Ashbauch Chicone и Cushman здесь:

Марк С. Эшбо, Кармен С. Чиконе и Ричард Х. Кушман, Теннисная ракетка скручивания, Журнал динамики и дифференциальных уравнений, том 3, номер 1, 67-85 (1991). (Однажды найдено на http://math.ucalgary.ca/files/publications/cushman/tennis.pdf , ссылка больше не рабочая.)

http://www.youtube.com/watch?v=4dqCQqI-Гис

Это больше похоже на список ссылок, чем на ответ. Было бы неплохо, если бы здесь были разъяснены важные моменты.