эффект джанибекова

VšĮ MOKYKLA „MENACHEMO NAMAI“
PROJEKTAS „MOKSLO PASAULYJE: VISATA IR ŽMOGUS“
DŽANIBEKOVO EFEKTAS
Pranešimą parengė:
11R klasės mokinys Itan Zenkov
Vilnius
2015
ПРОЕКТ «В МИРЕ НАУКИ: ВСЕЛЕННАЯ И ЧЕЛОВЕК»
ЭФФЕКТ ДЖАНИБЕКОВА
Свой первый полет Джанибеков совершил в 1978 году. Тогда впервые в истории
космонавтики на околоземной орбите был создан пилотируемый комплекс из орбитальной
станции и двух космических кораблей. В сумме пять полетов, продолжительность которых в
общей сложности составила 145 суток, 15 часов, 58 минут и 35 секунд. И все пять – командиром
корабля. Два выхода в открытый космос, продолжительность пребывания вне космической
станции – более 8 часов. В звездном отряде его называют самым опытным космонавтом СССР.
Эффект
Джанибекова
–
интересное
открытие
нашего
времени.
Владимиру
Александровичу принадлежит открытие одного любопытного эффекта, названного его именем –
так называемого эффекта Джанибекова, который был обнаружен им в 1985 году, во время
своего пятого полета на корабле «Союз Т-13» и орбитальной станции «Салют-7» (6 июня – 26
сентября 1985 года).
Эффект Джанибекова состоит в странном поведении летящего вращающегося тела в
невесомости. Когда космонавты распаковывали доставленный на орбиту груз, то им
приходилось откручивать так называемые «барашки» – гайки с ушками. Стоит ударить по ушку
«барашка», и он сам раскручивается. Затем, раскрутившись до конца и соскочив с резьбового
стержня, гайка продолжает, вращаясь, лететь по инерции в невесомости (примерно как летящий
вращающийся пропеллер). Так вот, Владимир Александрович заметил, что пролетев примерно
40 сантиметров ушками вперед, гайка вдруг совершает внезапный переворот на 180 градусов и
продолжает лететь в том же направлении, но уже ушками назад и вращаясь в другую сторону.
Затем, опять пролетев сантиметров 40, гайка снова делает кувырок на 180 градусов и
продолжает лететь снова ушками вперед, как в первый раз и так далее. Джанибеков
неоднократно повторял
эксперимент,
и результат
неизменно повторялся. В общем,
вращающаяся гайка, летящая в невесомости, совершает резкие 180-градусные периодические
перевороты каждые 43 сантиметра. Также он пробовал вместо гайки использовать другие
предметы, например, пластилиновый шарик с прилепленной к нему обычной гайкой, который
точно так же, пролетев некоторое расстояние, совершал такие же внезапные перевороты.
Эффект, действительно, любопытен. После его открытия, как обычно, появились десятки
различных
объяснений
эффекта
Джанибекова.
Не
обошлось
и
без
устрашающих
апокалиптических прогнозов. Многие стали говорить о том, что наша планета – это по сути
такой же вращающийся пластилиновый шарик или «барашек», летящий в невесомости. И что
Земля периодически совершает подобные кульбиты. Кто-то даже назвал период времени:
переворот земной оси происходит раз в 12 тысяч лет. И что, мол, последний раз планета
совершила кувырок в эпоху мамонтов и скоро намечается очередной такой переворот – может
завтра, а может через несколько лет – в результате которого на Земле произойдет смена
полюсов и начнутся катаклизмы.
Правильное объяснение эффекта Джанибекова состоит в следующем. Дело в том, что
скорость вращения «барашка» сравнительно невелика, поэтому он находится в неустойчивом
состоянии (в отличие от гироскопа, который вращается быстрее и поэтому имеет стабильную
ориентацию в пространстве и кувырки ему не грозят). Гайка, помимо основной оси вращения,
также вращается и вокруг двух других пространственных осей со скоростями на порядок ниже
(второстепенные движения). В результате влияния этих второстепенных движений, со временем
постепенно происходит изменение наклона основной оси вращения (усиливается прецессия), и
когда он (т.е. угол наклона) достигает критического значения, система делает кувырок (подобно
маятнику, изменившему направление колебания).
Грозят ли Земле подобные апокалиптические кульбиты? Скорее всего, нет. Во-первых,
центр тяжести «барашка», как и пластилинового шарика с гайкой, значительно смещен по оси
вращения, чего нельзя сказать о нашей планете, которая хоть и не является идеальным шаром,
но более-менее уравновешена. И, во-вторых, значение величин моментов инерции Земли и
величины прецессии Земли (колебания оси вращения) позволяют ей быть устойчивой как
гироскоп, а не кувыркающейся как гайка Джанибекова.
* Прецессия земной оси равна примерно 50 секундам (1 угловая секунда = 1/3600
градуса) – этого крайне недостаточно, чтобы кувыркаться в пространстве).
В 1991—1994 годах в составе американо-российского экипажа Владимир Джанибеков
участвовал в нескольких попытках совершить кругосветный беспосадочный перелет на
воздушном шаре. Является почетным гражданином города Хьюстон (США).
Как самый опытный пилот в истории космонавтики во время встречи в Вильнюсе
Джанибеков заметил: «Космическая кругосветка длится всего полтора часа. Это говорит о том,
что Земля не такая уж большая. Беречь ее надо».
Я думаю, что зучение космических проблем помогает нам лучше понять процессы,
происходящие на нашей планете, помогает сохранить саму жизнь.