Нутація (фізіч.)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Нутація (фізіч.)

Нутація (від латів.(латинський) nutatio — вагання), що відбувається одночасно з прецессией рух твердого тіла, при якому змінюється кут між віссю власного обертання тіла і віссю, довкола якої відбувається прецессия; цей кут називається кутом Н. (див. Ейлерови кути ). В гіроскопа (дзиги) рухомого під дією сили тяжіння Р ( мал. 1 ), Н. є коливаннями осі гіроскопа, амплітуда і період яких тим менше, а частота тим більше, чим більше кутова швидкість власного обертання W. При великих W амплітуда q 1 — q 0 і період t Н. приблизно рівні:

 ,,

  де q 0 і q 1 — межі зміни кута q, а — відстань від нерухомої крапки до центру тяжіння, I — момент інерції гіроскопа відносно його осі симетрії, J — момент інерції відносно осі, що перпендикулярної до осі симетрії і проходить через нерухому крапку.

  Під Н. гіроскопічної системи (механічні системи, що містить гіроскопи) розуміють те періодична зміна кутів, що визначають положення системи, яке відбувається з малими амплітудами і великими частотами. Із-за наявності опорів (тертя) нутационниє вагання досить швидко затухають, після чого гіроскоп (або гіроскопічна система) здійснює чисто процесійний рух.

  С. М. Тарг.

  В астрономії Н. — невеликі коливання земної осі, що накладаються на процесійний її рух; були відкриті в 1737 Дж. Брадлєєм . Ці коливання обумовлені змінами тяжіння, що надається Місяцем і Сонцем на т.з. екваторіальний надлишок маси Землі (який є наслідком стискування Землі), що обертається, і називається місячно-сонячною, або вимушеною, Н.

  Обурюючі сили Місяця і Сонця викликають вимушені коливання земної осі, які можуть розглядатися як сукупність простих коливань з різними періодами і амплітудами. Н. викликає зміну положення точки весняного рівнодення на екліптиці, що є причиною відповідної зміни екліптичної довготи (Н. по довготі), причому екліптична широта залишається незмінною. Унаслідок Н. змінюється нахил екліптики до екватора (Н. у нахилі); змінюються екваторіальні координати небесних світил. Найбільше вагання викликається зміною (10°, що перевищує) нахилу орбіти Луни до земного екватора. Ця зміна пов'язана з позаднім рухом лінії вузлів місячної орбіти; тому основний період Н. рівний 18,6 років — періоду звороту лінії вузлів. Відповідні головні члени Н. рівні + 9,21'''' cos W (Н. у нахилі) і — 17,23” sin W (Н. по довготі), де W — середня довгота висхідного вузла орбіти Луни на екліптиці. Точне вираження Н. дано в 1953 американським. астрономом Е. Вулардом; воно містить 109 періодичних членів, залежних від середніх довгот Луни, висхідного вузла і перигея місячної орбіти, а також від середніх довгот Сонця і перигея його геоцентричної орбіти; цей вираз використовується при складанні астрономічних щорічників. Унаслідок Н. рух дійсного полюса світу на небесній сфері зображається хвилеподібній кривій. Положення середнього (рухомого лише унаслідок прецессиі) і дійсного (рухомого унаслідок прецессиі і Н.) полюсів світу змальоване на мал.(малюнок) 2. Координати небесних світил в координатній системі, визначеній з врахуванням Н., відповідають т.з. дійсним місцям небесних світив. У астрономічних щорічниках публікуються допоміжні величини, що полегшують обчислення, зв'язані з врахуванням прецессиі і Н.

  Про вільну Н. земній осі, обумовленій тим, що Земля як ціле зміщується в просторі відносно осі обертання, див.(дивися) в статті Полюси географічні .

  Літ.: Федоров Е. П., Нутація і вимушене рух полюсів Землі за даними широтних спостережень, До., 1958; Манки В., Макдональд Р., Обертання Землі, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1964.

  Ст До. Абалакин.

Мал. 2 до ст. Нутація.

Мал. 1 до ст. Нутація.