Nutation (von Latein: Nūtāre, um zu nicken) ist ein Schaukeln, das Beeinflussen oder die nickende Bewegung in der Achse der Folge eines größtenteils axial symmetrischen Gegenstands, wie ein Gyroskop, Planet oder Kugel im Flug, oder als ein beabsichtigtes Verhalten eines Mechanismus. Ein reiner nutation ist eine Bewegung einer solcher Rotationsachse, dass erste Euler angeln (Vorzession) ist unveränderlich.

Astronomie

Der nutation eines Planeten geschieht wegen Gezeitenkräfte, die die Vorzession der Äquinoktien veranlassen, sich mit der Zeit zu ändern, so dass die Geschwindigkeit der Vorzession nicht unveränderlich ist. Der nutation der Achse der Erde wurde 1728 vom britischen Astronomen James Bradley entdeckt, aber dieser nutation wurde im Detail bis 20 Jahre später nicht erklärt.

Weil die dynamischen Bewegungen der Planeten so wohl bekannt sind, kann ihr nutations zu innerhalb von arcseconds im Laufe Perioden von vielen Jahrzehnten berechnet werden. Es gibt eine andere Störung der genannten polaren Bewegung der Folge der Erde, die seit nur ein paar Monaten in die Zukunft geschätzt werden kann, weil es unter Einfluss schnell und unvorhersehbar unterschiedliche Dinge wie Ozeanströme, Windsysteme und Bewegungen im flüssigen Kern des Nickel-Eisens der Erde ist.

Werte von nutations werden gewöhnlich in die Teilparallele und Senkrechte zum ekliptischen geteilt. Der Bestandteil, der entlang dem ekliptischen arbeitet, ist als der nutation in der Länge bekannt. Die Teilsenkrechte zum ekliptischen ist als der nutation in der Schiefe bekannt. Himmlische Koordinatensysteme basieren auf einem "Äquator" und "Äquinoktium", was einen großen Kreis im Himmel bedeutet, der der Vorsprung des Äquators der Erde nach außen und eine Linie, das Äquinoktium von Vernal ist, das diesen Kreis durchschneidet, der den Startpunkt für das Maß der richtigen Besteigung bestimmt. Diese Sachen werden sowohl durch die Vorzession der Äquinoktien als auch durch nutation betroffen, und hängen so von den Theorien ab, die auf die Vorzession und nutation, und am Datum angewandt sind, das als ein Bezugsdatum für das Koordinatensystem verwendet ist. In einfacheren Begriffen nutation (und Vorzession) sind Werte in der Beobachtung von der Erde wichtig, für die offenbaren Positionen von astronomischen Gegenständen zu berechnen.

Erde

Im Fall von der Erde sind die Hauptquellen der Gezeitenkraft die Sonne und der Mond, die unaufhörlich Position hinsichtlich einander ändern und so nutation in der Achse der Erde verursachen. Der größte Bestandteil des nutation der Erde hat eine Periode von 18.6 Jahren, dasselbe als diese der Vorzession der Augenhöhlenknoten des Monds. Jedoch gibt es andere bedeutende periodische Begriffe, die abhängig von der gewünschten Genauigkeit des Ergebnisses berechnet werden müssen. Eine mathematische Beschreibung (Satz von Gleichungen), der nutation vertritt, wird eine "Theorie von nutation" genannt (sieh z.B, http://www.iers.org/nn_10382/IERS/EN/Science/Recommendations/resolutionB3.html). In der Theorie werden Rahmen in einer mehr oder weniger ad hoc Methode angepasst, das beste passende zu Daten zu erhalten. Wie aus der IERS gerade zitierten Veröffentlichung gesehen werden kann, heutzutage gibt einfache Mechanik des starren Körpers die beste Theorie nicht; man muss für Deformierungen der festen Erde verantwortlich sein.

Werte

Der Hauptbegriff von nutation ist wegen des rückwärts Gehens der Knotenlinie des Monds und hat dieselbe Periode von 6798 Tagen (18.6 Jahre). Es reicht plus oder minus 17″ in der Länge und 9″ in der Schiefe. Alle anderen Begriffe sind viel kleiner; das nächst-größte, mit einer Periode von 183 Tagen (0.5 Jahr), hat Umfänge 1.3″ und 0.6″ beziehungsweise. Die Perioden aller Begriffe, die größer sind als 0.0001″ (fast so genau, wie man messen kann), liegen zwischen 5.5 und 6798 Tagen; aus irgendeinem Grund scheinen sie, die Reihe von 34.8 bis 91 Tage zu vermeiden, so ist es üblich, um den nutation in den langen Zeitraum und die kurzfristigen Begriffe zu spalten. Die Begriffe des langen Zeitraumes werden berechnet und in den Almanachen erwähnt, während die zusätzliche Korrektur wegen der kurzfristigen Begriffe gewöhnlich von einem Tisch genommen wird.

Im Maschinenbau

Eine nutating Bewegung kann in einem swashplate Mechanismus gesehen werden. Im Allgemeinen wird ein nutating Teller ein schiefes Beziehen auf die Hauptwelle fortgesetzt und rotiert nicht selbst, wohingegen ein swashplate zur Welle befestigt wird und damit rotiert. Die Bewegung ist den Bewegungen der Münze oder eines Reifens ähnlich, der auf dem Boden wackelt, mit der flachen Seite unten fallen gelassen.

Die nutating Bewegung wird in Durchflussmessern und Pumpen weit verwendet. Die Versetzung des Volumens für eine Revolution wird zuerst bestimmt. Die Geschwindigkeit des Geräts in Revolutionen pro Einheitszeit wird gemessen. Im Fall von Durchflussmessern wird das Produkt der Rotationsgeschwindigkeit und der Versetzung pro Revolution dann genommen, um den Durchfluss zu finden.

In der Physiologie

In aufrechten Wirbeltieren ist der sacrum zur geringen unabhängigen Bewegung entlang dem sagittalen Flugzeug fähig. Wenn Sie sich rückwärts biegen, kommt die Spitze (Basis) des sacrum hinsichtlich des ilium voran; wenn Sie sich vorwärts biegen, kehrt die Spitze zurück. Die vordere Bewegung der sakralen Basis wird nutation genannt, und die spätere Bewegung ist counter-nutation.

Links

• Nutating Plattenversetzungsdurchflussmesser