Решение задачи 20.13 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

Гироскоп направления установлен в кардановом подвесе. Система координат x₁y₁z₁ связана с внешней рамкой (ось вращения ее вертикальна), система xyz скреплена с внутренней рамкой (ось x вращения ее горизонтальна). Ось z внутренней рамки является одновременно осью собственного вращения гироскопа.

Определить:

1) ориентацию оси z вращения гироскопа относительно географически ориентированных осей ξηζ (см. задачу 20.10), если поворот внешней рамки (оси y₁) отсчитывается по часовой стрелке от плоскости меридиана (плоскость ηζ) и определяется углом α, а подъем оси z над горизонтом определяется углом β;

2) проекции на оси x, y, z угловой скорости вращения трехгранника xyz, предполагая, что точка O подвеса гироскопа неподвижна относительно Земли.