Путаница о том, что происходит, когда ось вращения гироскопа вращается

На изображении показано колесо гироскопа, установленное на карданном подвесе. Снаружи внутрь есть желтая рамка и красная рамка.

Я определяю три оси:

• Ось крена - колесо гироскопа вращается вокруг оси крена.
• Ось шага - движение красной рамки. Как видите, карданное крепление обеспечивает перпендикулярность оси тангажа к оси крена.
• Поворотная ось - движение желтой рамки.

Необходимо иметь имена для этих трех осей. В отрывке, который вы даете, автор ссылается на «горизонтальный», и тогда читатель должен устранить двусмысленность, поскольку есть две перпендикулярные горизонтальные оси. Вот почему я решил определить «ось крена», «ось тангажа» и «ось поворота».

У нас есть это в настройке, изображенной выше, со следующим поведением:
когда колесо вращается, и вы поворачиваете желтую рамку, колесо поворачивается. Если вы поворачиваетесь осторожно (в направлении постоянной угловой скорости) и в подшипниках оси тангажа есть небольшое трение, то тангажное движение не будет превышено.

Автор цитируемой вами книги описывает более жестокий случай. Вы резко начинаете поворотную угловую скорость. Тогда я действительно ожидаю, что тангажное движение будет промахиваться поначалу. В идеализированном случае отсутствия трения ось крена продолжала бы колебаться. Когда трение удаляет энергию из системы, колебательное движение затухает до состояния с наименьшей энергией, когда ось крена совмещена с осью поворота.

Я пока только повторил то, что вы написали, теперь к вопросу 1:

Когда колесо вращается и вы поворачиваете желтую рамку, вы можете представить себе, что колесо участвует в двух вращениях вдоль перпендикулярных осей: вращении и повороте. Теперь подумайте о пространстве, которое занимает колесо, с точки зрения 4 квадрантов. (Глядя в направлении оси крена: влево-вверх, вправо-вверх, влево-вниз и вправо-вниз) Каждая часть колеса движется последовательно через эти квадранты. В двух квадрантах участок колеса, проходящий через этот квадрант, движется к оси поворота, в двух других участок колеса, проходящий через квадрант, удаляется от оси поворота. Ответы в каждом из этих квадрантов складываются в эффект подачи.

(Эффект качки представлен двумя дополнительными иллюстративными изображениями в моем ответе 2012 года на вопрос под названием « Что определяет направление прецессии гироскопа » .

За заявлениями А. П. Френча об угловом моменте трудно следить.

Позвольте мне попытаться объяснить мое возражение:
возьмем случай, когда пушка стреляет пушечным ядром. Мы знаем, почему пушечное ядро ​​вылетает из ствола: это потому, что порох взорвался. Эта же причина (взрыв пороха) вызывает и отдачу ствола.

Утверждение АП Френча про угловой момент равносильно констатации: вылет пушечного ядра из ствола объясняется отдачей ствола. Вот с этим проблема: как вы объясните отдачу ствола? Вы должны были бы утверждать: отдача ствола объясняется вылетом пушечного ядра. Эти два утверждения вместе представляют собой круговое рассуждение.

Аналогично: да, у вас не может быть нарушения сохранения момента количества движения, но неправильно представлять это как объяснение. На первый взгляд это может выглядеть как объяснение, но при ближайшем рассмотрении окажется, что это круговое рассуждение.