El trompo y la tierra

Según se lance el trompo, vertical o inclinado, se obtienen dos movimientos: el trompo dormido o el trompo que, además de girar sobre sí mismo, describe una circunferencia, como si fuera la Tierra alrededor del sol. En el trompo dormido, el eje de rotación es perpendicular al plano (suelo) sobre el que baila. Si el trompo es perfectamente simétrico su centro de gravedad debe estar situado en un punto interior por donde pasa el eje virtual de rotación. Pero, debido a que el trompo, por masa o construcción, no es totalmente simétrico, a medida que pierde velocidad, su eje de rotación se inclina y comienza a girar describiendo un cono, cuyo vértice es la punta del trompo. Por tanto la parte superior del trompo describe una circunferencia. Este nuevo movimiento, llamado de precesión, está relacionado con la fuerza de la gravedad. Cuando el trompo está perfectamente vertical el centro de gravedad está en su eje de rotación y la fuerza de la gravedad va hacia el suelo en la dirección del eje pasando por la punta de apoyo. Pero, al inclinarse el eje de rotación, la dirección de la fuerza de la gravedad sigue siendo vertical, pero ya no llega al suelo coincidiendo con la punta del trompo. Ese desplazamiento genera es lo que se llama un momento de fuerza y produce el movimiento de precesión.

La Tierra gira alrededor del sol describiendo una elipse (eclíptica). Su eje de rotación no es perpendicular al plano que contiene la eclíptica. Por eso, la eclíptica pasa sobre el plano del ecuador dos veces al año; primavera y otoño, los llamados equinoccios. Además, la Tierra no es una esfera perfecta. Por ambos efectos la fuerza de atracción del sol no es uniforme y produce un momento de fuerza que hace que el eje de rotación de la Tierra describa un movimiento de precesión similar al del trompo. Pero, en este caso, el centro del cono es el centro de la Tierra y el giro se completa una vez cada 25.868 años. Por tanto, el plano del ecuador gira en relación al plano de la eclíptica. Esto hace que los equinoccios no son fijos. Debido a este movimiento el polo celeste cambia con el tiempo. Ahora es la estrella polar, pero cuando deje de ser nuestro polo, no volverá a serlo hasta dentro de 25.868 años. Sobre el movimiento de precesión se superponen, debido a la atracción de la luna, pequeños bucles (nutación) que hacen que la circunferencia de precesión no es una línea lisa, sino ondulada. La Tierra describe un bucle completo cada 18,6 años, por tanto durante el giro de precesión la tTerra realiza 1300 bucles de nutación.

En cuanto a la nutación también aparece en el trompo. Como conclusión, los dos movimientos aparecen en los cuerpos en rotación y son la base del giróscopo.