Gyroskop kan tyckas bete sig på ett mycket udda sätt, men en studie av deras underliggande fysik visar att de reagerar på den yttre världen på mycket logiska och förutsägbara sätt. Nyckeln till att förstå gyroskop är att förstå begreppet vinkelmoment. Detta liknar dess linjära motsvarighet men med några anmärkningsvärda skillnader.
Linjär fart är väl förstådd av de flesta. Ett föremål som rör sig tenderar att fortsätta göra i samma riktning och hastighet såvida det inte påverkas av en yttre kraft. När detta händer ändras hastighet eller riktning på ett intuitivt sätt.
Vinkelmomentet är liknande men vektorn som representerar dess riktning är i linje med snurraxeln. När en kraft verkar på ett snurrande föremål verkar den på denna vektor precis som i ett linjärt fall. Skillnaden är att den resulterande momentumförändringen inte är i kraftens riktning utan i rät vinkel mot både den och momentvektorn.
Varje snurrande föremål kommer att få gyroskopiska egenskaper men effekten accentueras om objektet görs med mer massa som koncentreras längre från snurraxeln. Detta ger det snurrande objektet mer vinkelmoment. De mest effektiva gyroskopdesignerna använder en tyngre och mer koncentrerad massa som är balanserad kring en svängningspunkt med låg friktion.
Den primära kvaliteten på ett gyroskop är att det är stabilt. När en gryo snurras tenderar den att förbli i samma riktning och vilken kraft som appliceras för att omorientera snurraxeln möts med en resistiv kraft. Detta är känt som bevarande av vinkelmoment. Precis som en hastighetsbil tenderar att fortsätta på sin väg såvida inte en överväldigande kraft förändrar sin fart, försöker en snurrande att fortsätta snurra med sin axel riktad i samma riktning.
Gyroskop används i stor utsträckning som instrument i tröghetsreferensanordningar. De finns i flygplan, missiler och satelliter. Gyroskopiska effekter finns också i vanligare föremål. De är ansvariga för stabiliteten hos en rörlig cykel och en snurrande yo-yo.
Det mest unika kännetecknet för ett gyroskop är precession, vilket ger enheten sin uppenbara förmåga att trotsa tyngdkraften. Rörelsen som motverkar varje kraft som försöker justera snurraxeln riktas så att gyroen förblir upprätt. Istället för att falla över från tyngdkraften rättar det sig själv genom att röra sig i sidled.
