КАКВО Е ?: Какво е жироскоп?

19 Eylül 2013 Perşembe

Какво е жироскоп?

Жироскопът е симетрично твърдо тяло, най-често диск, който се върти с голяма ъглова скорост около оста си на симетрия. Основното му свойство е, че оста му се стреми да запази първоначалното си направление в пространството. Поради това се използва най-често за навигация в плавателни съдове и в авиацията за стабилизиране и поддържане на курса.

Работи на принципа на запазване на момента на импулса. При завъртане на ротационната му ос на някакъв ъгъл възниква противоположен момент, големината на който зависи от формата, размерите, масата и ъгловата скорост на диска. Този момент се нарича жироскопичен и е в следствие на центробежните сили, действащи на диска.

Жироскопите могат да бъдат с една, две или три степени на свобода. Жироскопичният ефект е открит през 1817 година, но първия жироскоп построява Леон Фуко (Léon Foucault) през 1851 година и провежда с него опити свързани с въртенето на Земята.

Основното уравнение на въртеливите движения с което се описва и движението на жироскопа е:

${{d \mathbf{L}}\over {dt}}=\mathbf{M}$ ,

където $\mathbf{L}$ и $\mathbf{M}$ са моментът на импулса и въртящият момент.

В неинерциална въртяща се отправна система основното уравнение на въртеливите движения се записва като динамично уравнение на Ойлер:

${{d \mathbf{L}}\over {dt}}={{\partial \mathbf{L}}\over {\partial t}}+\Omega \times \mathbf{L}=\mathbf{M}$

Ако точката на закрепване на жироскопа не съвпада с центъра на масите му, възниква прецесия под действието на въртящ момент създаден от силата на тежестта.