歳差
まずコマのような、角運動量を持つ剛体で、回転軸が重心を通る慣性主軸であって回転が安定的な場合について説明する。
そのような物体に、回転軸をひねるような向きのトルクを与えると、自転軸が円を描くように振れる。典型的な例は回転するコマの首振り運動である。歳差運動をする物体の自転軸はすりこぎを擦るように両端が円を描いて回転する。
コマがこのような運動をするのは、ジャイロ効果による。即ち、コマの自転の角運動量ベクトルに対してコマに働く重力によるトルクが軸を倒す方向に継続的に加わる結果、自転の角運動量ベクトルが大きさを変えずに向きだけ回転するためである。これは、中心力によって等速円運動している物体が継続的に加わる中心力によって運動量ベクトルの大きさを変えずに向きだけを回転させているのと同じ関係である。
次に一般の、回転軸が慣性主軸でない場合について説明する。
この場合、自分自身の慣性のため、外力が無くても回転軸が慣性主軸のまわりを振れ回るような動きをする。これを自由歳差運動という。