Ocena brak

Co to jest żyroskop?

Autor /Starszy Dodano /31.01.2012

Zasada wirującego krążka jest wyko­rzystywana zarówno w popularnych zabawkach dziecięcych jak i w pre­cyzyjnych przyrządach nawigacyj­nych i pomiarowych. Wśród nich na uwagę zasługują żyrokompasy oraz detektory ruchu stosowane w syste­mach stabilizacji statków.
Z jednego z podstawowych praw fizyki - pra­wa zachowania momentu pędu - wynika, że jeśli działamy silą w celu zmiany kierunku wirowania kola, to koło nie zmieni kierunku wirowania, lecz zacznie obracać się ruchem precesyjnym wokół osi prostopadłej do kierunku przy­łożenia siły. Dzięki temu możemy utrzymać równo­wagę na jadącym rowerze. Stojący rower przewróci się natychmiast pod własnym ciężarem, ale rower w ruchu jest stosunkowo stabilny.
Jeśli jadący na rowerze cyklista przechyli się w lewą stronę, to na osie kół działać będzie siła skierowana pionowo w dół przechylająca rower w lewo. Jednak jeżeli koła wirują, przechył nie bę­dzie zbyt silny i rower się nie wywróci. Jednocześ­nie koła będą miały tendencję do skrętu w lewo wokół swych osi pionowych. Tylne koło jest sztyw­no umocowane do ramy, jego ruch w tej płasz­czyźnie jest więc niemożliwy. Koło przednie może jednak obrócić się wokół osi wyznaczonej przez główkę kierownicy i widelec. Dzięki temu cyklista może kierować rowerem na zakręcie przechylając się nieco ku środkowi krzywizny toru.

Żyroskop składa się z ciężkiego metalowego koła zamachowego, którego oś przymocowana jest do metalowego pierścienia. Prostopadle do niego za­mocowany jest na stałe pierścień chroniący brzeg koła. Na pierścieniu znajdują się zaokrąglone gałki, na których cały żyroskop może się opierać. Za pod­stawę służy metalowa kratownica.
Jeśli wirujący żyroskop umieścimy na podstawie tak, że oś obrotu skierowana będzie dokładnie pio­nowo, to żyroskop będzie utrzymywać tę pozycję. Jednak o wiele ciekawsze zjawisko zaobserwuje­my, gdy żyroskop umieścimy w ten sposób, że oś obrotu będzie skierowana poziomo. Żyroskop jest wtedy podparty na jednym z końców osi, ale całość nie spada z podstawki! Wydaje się, że urządzenie pokonało siłę grawitacji. W rzeczywistości siła ta, działając na niepodparty koniec osi obrotu koła, powoduje obrót całości wokół pionowej osi prze­chodzącej przez punkt podparcia. Ruch ten nazy­wamy precesją.

Podobne prace

Do góry