Простейший гироскоп – Что такое гироскоп, для чего нужен, и как работает?
- Комментариев к записи Простейший гироскоп – Что такое гироскоп, для чего нужен, и как работает? нет
- Советы абитуриенту
Свойства простейшего механического гироскопа
Механический гироскоп — не такое уж сложное устройство, при этом его работа — довольно красивое зрелище. Его свойства изучают ученые уже более двухсот лет. Можно было бы подумать, что все изучено, ведь давно уже найдено и практическое применение и тема должна быть закрытой.
Но находятся увлеченные люди, которые не устают утверждать, что при работе гироскопа происходит изменение его веса при вращении в ту или иную сторону или в определенной плоскости. Причем звучат такие выводы, как будто гироскоп преодолевает гравитацию. Или он образует так называемую зону гравитационной тени. И наконец, находятся люди, которые говорят, что если скорость вращения гироскопа превысить до некоторой критической величины, то данное устройство приобретает негативный вес начинает отлетать от Земли.
С чем же мы имеем дело? Возможность прорыва цивилизации или псевдонаучное заблуждение?
Теоретически изменение веса возможно, но на таких больших скоростях, что экспериментально это проверить невозможно в обычных условиях. Но есть люди, которые уверяют, что они видели преодоление земного тяготения при скорости вращения всего в пределах нескольких тысяч минут. Проверке этой гипотезе посвящен данный эксперимент.
Характеристики простейшего самодельного гироскопа.
Далеко не каждому по возможности собрать гироскоп. Авто ролика собрал гироскоп массой более 1 кг. Максимальная скорость вращения 5000 оборотов. Если эффект изменения веса действительно присутствует, он будет заметен на рычажных весах. Их точность, учитывая трение в шарнирах, лежит в пределах 1 гр.
Приступим к эксперименту.
Вначале раскрутим уравновешенный гироскоп в горизонтальной плоскости по часовой стрелке. Вращающийся маховик никогда не будет полностью уравновешен, так как невозможно произвести его идеальную балансировку. Да и нет идеальных подшипников.
Откуда возникает осевая и радиальная вибрация, которая переходит на коромысло весов? В результате чего может возникнуть мнимое увеличение или уменьшение веса? Попробуем раскрутить маховик в другую сторону, чтобы проверить теорию о том что именно направление вращения играет главную роль в гравитационном затмении. Но, похоже, чуда так и не произойдет.
Что будет, если подвесить и раскрутить гироскоп в вертикальной плоскости? Но и в этом случае не происходит никаких изменений на весах.
Принудительная прецессия.
Возможно в школе или в институте вам показывали такую установку для демонстрации принудительной прецессии. Если раскрутить гироскоп, например, по часовой стрелке в вертикальной плоскости, а потом повернуть его опять же по часовой стрелке, если смотреть сверху, но уже в горизонтальной плоскости, то он как бы взлетает. Таким образом он реагирует на внешние воздействия и стремится совместить оснь и направление своего вращения с осью и направлением вращения в новой плоскости.
У некоторых людей внезапно нарывших эту тему, складывается ошибочное понимание этого процесса. Мм кажется, что механический гироскоп способен взлететь, если его принудительно раскрутить во второй плоскости и таким образом якобы можно создать инновационный двигатель. В то же время гироскоп здесь поднимается лишь потому, что отталкивается от вращающейся подставки, а она в свою очередь отталкивается от стола. В невесомости суммарный импульс такой конструкции будет равен нулю.
izobreteniya.net
ГИРОСКОП У ТЕБЯ ДОМА Простейшим гироскопом является обыкновенный детский волчок, быстро вращающийся вокруг своей оси. Ось волчка может изменять своё положение в пространстве, поскольку её верхний конец не закреплен. У гироскопов , применяемых в технике, свободный поворот оси можно обеспечить, закрепив её в рамках карданова подвеса, позволяющего оси волчка занять любое положение в пространстве. Такой гироскоп имеет 3 степени свободы. Второе свойство гироскопа обнаруживается, когда на его ось начинают действовать сила или пара сил, стремящиеся привести ось в движение. Под действием силы конец оси гироскопа будет отклоняться в направлении, перпендикулярном к этой силе; в результате гироскоп вместе с рамкой начнёт вращаться вокруг оси , притом не ускоренно, а с постоянной угловой скоростью. Это вращение называется прецессией; оно происходит тем медленнее, чем быстрее вращается вокруг своей оси сам гироскоп. Если в какой-то момент времени действие силы прекратится, то одновременно прекратится прецессия и ось мгновенно остановится, т. е. прецессионное движение гироскопа безынерционно. Прецессионное движение можно наблюдать и у детского волчка. Устали? – Отдыхаем! |
Что такое гироскоп, для чего нужен, и как работает?
Гироско́п (от др. -греч. γυρο «вращение» и др. -греч. σκοπεω «смотреть» ) — устройство, способное измерять изменение углов ориентации связанного с ним тела относительно инерциальной системы координат. Основные два типа гироскопов по принципу действия: механические гироскопы, оптические гироскопы. По режиму действия гироскопы делятся на: датчики угловой скорости, указатели направления. Однако, одно и то же устройство может работать в разных режимах в зависимости от типа управления. Среди механических гироскопов выделяется ро́торный гироско́п — быстро-вращающееся твёрдое тело, ось вращения которого способна изменять ориентацию в пространстве. При этом скорость вращения гироскопа значительно превышает скорость поворота оси его вращения. Основное свойство такого гироскопа — способность сохранять в пространстве неизменное направление оси вращения при отсутствии воздействия на неё моментов внешних сил. Свойства гироскопа используются в приборах — гироскопах, основной частью которых является быстро вращающийся ротор, который имеет несколько степеней свободы (осей возможного вращения) . Гироскопы используются в виде компонентов как в системах навигации (авиагоризонт, гирокомпас, ИНС и т. п.) , так и в нереактивных системах ориентации и стабилизации космических аппаратов.
Гироско́п (от др. -греч. γυρο «вращение» и др. -греч. σκοπεω «смотреть» ) — устройство, способное измерять изменение углов ориентации связанного с ним тела относительно инерциальной системы координат. Схема простейшего механического гироскопа в карданном подвесеОсновные типы гироскопов по количеству степеней свободы: 2х-степенные, 3х-степенные. Основные два типа гироскопов по принципу действия: механические гироскопы, оптические гироскопы. По режиму действия гироскопы делятся на: датчики угловой скорости, указатели направления. Однако, одно и то же устройство может работать в разных режимах в зависимости от типа управления. Среди механических гироскопов выделяется ро́торный гироско́п — быстро-вращающееся твёрдое тело, ось вращения которого способна изменять ориентацию в пространстве. При этом скорость вращения гироскопа значительно превышает скорость поворота оси его вращения. Основное свойство такого гироскопа — способность сохранять в пространстве неизменное направление оси вращения при отсутствии воздействия на неё моментов внешних сил. Впервые это свойство использовал Фуко в 1852 г. для экспериментальной демонстрации вращения Земли. Именно благодаря этой демонстрации гироскоп и получил своё название от греческих слов «вращение» , «наблюдаю» .
Массивный вращающийся диск для уменьшения влияния внешних факторов на объект при движении
Могу добавить что гироскоп сохраняет направление своей оси даже в космосе.
если упростить – это волчек, котоый крутится с высокой скоростью .. как правило вращактся при промощи электромотора. если знакома с детской игрушкой “Юла” ., то знаешь, что раскрученную юлу трудно отклонить от вертикального положения, а если отклонить – она стремится его восстановить . Так же работает и гироскоп. “волчок” вращаясь с огромной скоростью ( порядка десятков – сотен тысяч оборотов в минуту) занимает в пространстве определенное положение . если попвтаться его от этого положения отеклонить – на концах оси его вращения возникают силы, котрые измеряются датчиками .. по величине этих сил можно определить степень отклонения от первоначального положения. используется в навигации и прборах автоматического управления .. где-то так . .
Навигатор помоему
а что такое поисковые системы в интернете и как их сипользовать?… не пробовали?)
Если вы найдете на современном самолете механический гироскоп (кроме резервного авиагоризонта) , можете забрать его себе на память. Сейчас везде лазерные или оптоволоконные гироскопы. Они определяют только угловые скорости. А дальше – математика. Три лазерных гироскопа и три акселерометра по трем осям – это бесплатформенная инерциальная навигационная система (ИНС) – прощай, любимая ЭЛЕКТРОМЕХАННИКА, мне будет тебя нехватать.
Здравствуйте! Гироскоп основан на стремлении сохранения направления оси вращающегося тела и хорошо видно на волчке, который, вращаясь, стоит и не падает. Это очень важное свойство широко применчяется во многих областях науки и технике, когда необходимо автономно оценить отклонения объекта в пространстве от заданного положения, не используя информации о положении объекта относительно окружающей среды (напр. в самолёте, космическом корабле, подводной лодке…) . В современном гироскопе установлен быстро вращающийся “волчок”, раскручиваемый электромотором и находящийся в подвешенном свободном положении (в двух перепендикулярных подвесках-осях – “карданном подвесе”), а поскольку ось вращающегося волчка сохраняет своё начальное пространственное положение, то оценивая (электронным способом) изменение положения оси волчка в пространстве относительно “стенок” прибора, можно точно определить изменение пространственного положения объекта, к которому жёство прикреплён прибор. Всего Вам доброго.
Посмотри, полезноhttps://yandex.ru/video/search?text=%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9%20%D0%B3%D0%B8%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF&path=wizard&parent-reqid=1488367521407377-8759930506743900624103726-sfront7-047&noreask=1&filmId=3203251870612712147
Гироско́п (от др. -греч. γῦρος — круг + σκοπέω — смотрю) — устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором оно установлено, относительно инерциальной системы отсчета.
touch.otvet.mail.ru
