자이로 스코프는 매우 이상한 방식으로 작동하는 것처럼 보일 수 있지만 기본 물리학에 대한 연구에 따르면 외부 세계에 매우 논리적이고 예측 가능한 방식으로 반응하는 것으로 나타났습니다. 자이로 스코프를 이해하는 열쇠는 각운동량의 개념을 이해하는 것입니다. 이것은 선형 대응과 유사하지만 몇 가지 주목할만한 차이점이 있습니다.
선형 운동량은 대부분의 사람들이 잘 이해하고 있습니다. 움직이는 물체는 외부의 힘에 의해 작용하지 않는 한 같은 방향과 속도로 계속 움직이는 경향이 있습니다. 이런 일이 발생하면 속도 나 방향이 직관적 인 방식으로 변경됩니다.
각운동량은 비슷하지만 방향을 나타내는 벡터는 회전축과 정렬됩니다. 회전하는 물체에 힘이 작용할 때 선형의 경우처럼이 벡터에 작용합니다. 차이점은 결과적인 운동량 변화가 힘의 방향이 아니라 힘과 운동량 벡터 모두에 직각이라는 것입니다.
회전하는 물체는 자이로 스코프 특성을 가지지 만 물체가 회전축에서 더 집중된 더 많은 질량으로 만들면 그 효과가 두드러집니다. 이것은 회전하는 물체에 더 많은 각운동량을줍니다. 가장 효율적인 자이로 스코프 설계는 저 마찰 피벗 점에 대해 균형이 잡힌 더 무겁고 집중된 질량을 사용합니다.
자이로 스코프의 기본 품질은 안정적이라는 것입니다. gryo가 회전되면 동일한 방향을 유지하는 경향이 있으며 회전 축의 방향을 조정하기 위해 적용된 모든 힘은 저항력과 만납니다. 이를 각운동량 보존이라고합니다. 과속 자동차가 압도적 인 힘이 운동량을 바꾸지 않는 한 계속 진행하는 경향이있는 것처럼 팽이는 같은 방향을 향한 축으로 계속 회전하려고합니다.
자이로 스코프는 관성 기준 장치의 기기로 광범위하게 사용됩니다. 비행기, 미사일 및 인공위성에서 찾을 수 있습니다. 자이로 스코프 효과는 더 일반적인 물체에서도 발견됩니다. 그들은 움직이는 자전거의 안정성과 회전하는 요요를 담당합니다.
자이로 스코프의 가장 독특한 특징은 세차 운동으로, 장치에 중력을 거스르는 능력을 부여합니다. 회전축을 재정렬하려는 힘에 대항하는 동작은 자이로가 똑바로 유지되도록 방향을 잡습니다. 중력에서 넘어지는 대신 옆으로 움직여 스스로를 바로 잡습니다.