Rotace nesymetrického setrvačníku

Bc. Amin Nakhlé

Bakalářská práce

Asymmetrical top rotation

Anotace:

Tato práce se zabýva dynamikou nesymetrického setrvačníku, jak její název uvádí. Je to prováděno prostřednictvím teoretické analýzy, numerického modelování a experimentálního ověření. Ze začátku jsou podrobně popsány základy mechaniky včetně Eulerových rovnic, Eulerových úhlů a tenzoru setrvačnosti. V dalších kapitolách jsou odvozena analytická řešení pro pohyb nesymetrického setrvačníku, vypracovány numerické simulace v různých vztažných soustavách a nakonec provedeny experimenty pro měření složek úhlové rychlosti v čase. Výsledky experimentálních dat jsou porovnány s teoretickými předpověďmi, což ukazuje praktickou použitelnost a přesnost vyvinutých modelů.

Abstract:

This thesis investigates the dynamics of an asymmetrical as indicated by its title. It is done through a theoretical analysis, numerical modeling, and an experimental validation. Initially, the relevant mechanical quantities are introduced in detail. Subsequent chapters derive analytical solutions for the top's motion, develop numerical simulations in different frames of reference, and ultimately experiments are conducted to measure the angular velocity components' time evolution. Results from the experimental data are compared with theoretical predictions, demonstrating the practical applicability and accuracy of the models developed.

Keywords

dynamics, theoretical mechanics, Euler equations, Euler angles, rigid body, asymmetrical top, rotation, gyroscope, sensoric data, rotation matrix, dynamika, teoretická mechanika, Eulerovy rovnice, Eulerovy úhly, nesymetrický setrvačník, rotace, gyroskop, senzorická data, rotační matice

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 25. 6. 2024
• Vedoucí: prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Pavel Konečný, CSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika