Решение задачи 20.1 из сборника Мещерского по теоретической механике

(Физика → Термех → Решебник Мещерского → Движение твердого тела, имеющего неподвижную точку. Пространственная ориентация → Пространственная ориентация; кинематические формулы Эйлера и их модификация; аксоиды)

Условие задачи

Искусственная горизонтальная площадка на качающемся корабле создается с помощью карданова подвеса. Ось y₁ вращения внешнего кольца параллельна продольной оси корабля; угол поворота внешнего кольца обозначается через β (угол бортовой качки). Угол поворота внутренней рамки обозначается через α. Для ориентации колец вводят три системы координат: система ξηζ связана с кораблем (ось ξ направлена к правому борту, ось η — к носу корабля, ось ζ — перпендикулярна палубе); система x₁y₁z₁ связана с внешним кольцом (ось y₁ совпадает с осью η); система xyz связана с внутренним кольцом (ось x совпадает с x₁). Положительные направления отсчета углов видны из рисунков; при α=β=0 все системы отсчета совпадают. Определить ориентацию (соответствующие направляющие косинусы) внутреннего кольца подвеса относительно корабля.