Gyroscopes peut sembler à se comporter d'une manière très étrange, mais une étude de leur physique sous-jacente montre qu'ils réagissent au monde extérieur de manière très logiques et prévisibles. La clé de la compréhension des gyroscopes est de comprendre le concept de moment angulaire. Ceci est similaire à son homologue linéaire, mais avec quelques différences notables.
Comprendre Momentum
dynamique linéaire est bien compris par la plupart des gens. Un objet qui se déplace a tendance à continuer à le faire avec la même direction et la vitesse à moins qu'il est sollicité par une force extérieure. Lorsque cela se produit, le changement de vitesse ou de direction d'une manière intuitive.
Le moment cinétique est similaire, mais le vecteur représentant la direction est alignée avec l'axe de rotation. Lorsqu'une force agit sur un objet tournant, il agit sur ce vecteur comme il le ferait dans un cas linéaire. La différence est que le changement de quantité de mouvement qui en résulte est pas dans la direction de la force, mais perpendiculairement à la fois et le vecteur de moment cinétique.
Gyro Construction
Tout objet de filature aura sur les caractéristiques gyroscopiques mais l'effet est accentué si l'objet est fait avec plus de masse qui se concentre plus loin de l'axe de rotation. Cela donne à l'objet de filature élan plus anguleux. Les conceptions de gyroscope les plus efficaces utilisent une masse plus lourde et plus concentrée qui est équilibré autour d'un point pivot à faible friction.
La stabilité
La qualité première d'un gyroscope est qu'il est stable. Une fois qu'un gryo est mis en rotation, il tend à rester dans la même orientation et toute force appliquée à réorienter l'axe de rotation se rencontre une force de résistance. Ceci est connu comme la conservation du moment angulaire. Tout comme une voiture accélérant tend à continuer sur son chemin, à moins qu'une force écrasante change son élan, une toupie essaie de garder la filature avec son axe orienté dans le même sens.
Les usages
Les gyroscopes sont largement utilisés comme instruments dans les dispositifs de référence inertielle. Ils peuvent être trouvés dans les avions, les missiles et les satellites. effets gyroscopiques sont également trouvés dans les objets les plus courants. Ils sont responsables de la stabilité d'une bicyclette en mouvement et un yo-yo tourner.
Précession
La caractéristique la plus unique d'un gyroscope est précession, ce qui confère au dispositif son apparente capacité à défier la gravité. La motion qui contrecarre toute force qui essaie de réaligner l'axe de rotation est dirigé de telle sorte que le gyroscope reste debout. Au lieu de tomber au-dessus de la force de gravité, il lui-même en droit de se déplacer latéralement.