Paprastas giroskopų veikimo paaiškinimas

Giroskopai gali atrodyti labai keistai, tačiau jų pagrindinės fizikos tyrimas rodo, kad jie reaguoja į išorinį pasaulį labai logiškai ir nuspėjamai. Giroskopų supratimo raktas yra kampinio impulso sąvokos supratimas. Tai panašu į jo tiesinį atitikmenį, tačiau turi keletą reikšmingų skirtumų.

Tiesinį impulsą dauguma žmonių gerai supranta. Judantis daiktas yra linkęs ir toliau tai daryti ta pačia kryptimi ir greičiu, nebent jį veikia išorinė jėga. Kai taip nutinka, greitis ar kryptis keičiasi intuityviai.

Kampinis impulsas yra panašus, tačiau jo kryptį vaizduojantis vektorius yra išlygintas sukimo ašiai. Kai jėga veikia besisukantį objektą, ji veikia šį vektorių taip pat, kaip ir linijiniu atveju. Skirtumas tas, kad gautas impulsų pokytis vyksta ne jėgos kryptimi, o stačiu kampu tiek jai, tiek impulso vektoriui.

Bet kuris besisukantis objektas įgis giroskopines charakteristikas, tačiau efektas akcentuojamas, jei objektas pagamintas su didesne mase, kuri sutelkta toliau nuo sukimosi ašies. Tai suteikia besisukančiam objektui daugiau kampinio impulso. Efektyviausiuose giroskopo projektuose naudojama sunkesnė ir koncentruotesnė masė, subalansuota esant mažos trinties posūkio taškui.

instagram story viewer

Pagrindinė giroskopo kokybė yra ta, kad jis yra stabilus. Kai gryo yra pasuktas, jis linkęs likti toje pačioje orientacijoje, o bet kokia jėga, pritaikyta sukimo ašies perorientavimui, sutampa su varžine jėga. Tai žinoma kaip kampinio impulso išsaugojimas. Kaip greičio viršijantis automobilis linkęs tęsti savo kelią, nebent didžiulė jėga pakeis savo impulsą, verpimo viršūnė bando toliau suktis ašimi nukreipta ta pačia kryptimi.

Giroskopai yra plačiai naudojami kaip inercinių atskaitos prietaisų prietaisai. Jų galima rasti lėktuvuose, raketose ir palydovuose. Giroskopinis poveikis taip pat nustatomas dažnesniuose objektuose. Jie yra atsakingi už judančio dviračio ir besisukančio jojo stabilumą.

Unikaliausia giroskopo ypatybė yra precesija, kuri suteikia prietaisui akivaizdų gebėjimą nepaisyti gravitacijos. Judesys, neutralizuojantis bet kokią jėgą, bandančią perstatyti sukimo ašį, nukreiptas taip, kad giroskopas liktų tiesus. Užuot nukritęs nuo sunkio jėgos, jis teisinasi, judėdamas į šoną.

Teachs.ru
  • Dalintis
instagram viewer