21.05.2019

Come funziona un giroscopio: essenza, principio di funzionamento, dove viene applicato. Come funziona un giroscopio: essenza, principio di funzionamento, dove viene utilizzato il giroscopio elettronico fai-da-te


Questo prodotto fatto in casa sarà interessante, prima di tutto, per i bambini piccoli. Soprattutto se lo metti insieme. In generale, realizzare un giroscopio rotante con mezzi improvvisati è un ottimo modo per divertirsi e trascorrere utilmente il proprio tempo libero. Nonostante la complessità visiva dell'intera struttura, è molto semplice realizzarla, perché, in effetti, un giroscopio è una normale trottola, solo con un "segreto".

Tuttavia, anche il principio stesso di funzionamento del giroscopio è abbastanza semplice: il volano ruota in senso orario attorno al proprio asse, che, a sua volta, è associato all'anello e ruota su un piano orizzontale. Questo anello è rigidamente fissato in un altro anello rotante attorno a un terzo asse. Questo è l'intero segreto.

Processo di fabbricazione di un giroscopio meccanico rotativo

Dal tubo di plastica tagliamo due anelli della stessa larghezza. Avrai anche bisogno di un cuscinetto, che deve essere versato con la supercolla in modo che non ruoti. Premiamo una "tavoletta" di legno nell'anello interno, in cui è necessario praticare un foro al centro per un'asta di metallo con estremità appuntite.

Mettiamo un pezzo di tubo di plastica su un'estremità dell'asta (puoi prenderlo in prestito da una penna a sfera). Nell'anello di plastica, eseguiamo due fori per l'asta e la uniamo all'asse di rotazione del cuscinetto utilizzando tubi metallici di diametro maggiore (è possibile utilizzare segmenti di un'antenna telescopica).

Giroscopio fatto in casa

Giroscopio(dall'altro greco yupo "rotazione circolare" e okopew "sguardo") - un corpo solido in rapida rotazione, base del dispositivo omonimo, in grado di misurare i cambiamenti negli angoli di orientamento del corpo ad esso associato rispetto all'inerziale sistema di coordinate, generalmente basato sulla legge di conservazione del momento rotatorio (momentum).

Il nome stesso "giroscopio" e la versione funzionante di questo dispositivo furono inventati nel 1852 dallo scienziato francese Jean Foucault.

Tra i giroscopi meccanici spicca giroscopio rotante- un corpo solido in rapida rotazione, il cui asse di rotazione è in grado di cambiare orientamento nello spazio. In questo caso, la velocità di rotazione del giroscopio supera significativamente la velocità di rotazione dell'asse di rotazione. La proprietà principale di un tale giroscopio è la capacità di mantenere la stessa direzione dell'asse di rotazione nello spazio in assenza di momenti di forza esterni che agiscono su di esso.

Per realizzare un giroscopio, abbiamo bisogno di:

1. Un pezzo di laminato;
2. 2 pezzi inferiori. da una lattina;
3. Bastone d'acciaio;
4. Plastilina;
5. Dadi e/o pesi;
6. Due viti;
7. Filo (rame spesso);
8. Poxipol (o altra colla indurente);
9. Nastro isolante;
10. Thread (per il lancio e qualcos'altro);
11. Oltre a uno strumento: una sega, un cacciavite, un nucleo, ecc...

L'idea generale è chiara come mostra la figura:

Iniziare:

1) Prendiamo un laminato e ne ritagliamo una cornice da 8 carboni (nella foto è una cornice da 6 carboni). Successivamente, pratichiamo 4 fori: 2 (alle estremità) lungo la parte anteriore, 2 trasversalmente (lo stesso alle estremità), vedi foto. Ora pieghiamo il filo in un anello (il diametro del filo è approssimativamente uguale al diametro del telaio). Prendiamo 2 viti (bulloni) e foriamole attraverso l'incavo alle estremità con un punteruolo o un'anima (nel peggiore dei casi, puoi forarlo con un trapano).

2) È necessario assemblare la parte principale: il rotore. Per fare questo, prendi 2 fondi da un barattolo di latta e fai un buco al centro. Il foro con un diametro dovrebbe corrispondere all'asse-asta (che inseriremo lì). Per realizzare un'asta dell'asse, prendi un chiodo o un lungo bullone e taglialo a misura, le estremità devono essere affilate. Per rendere migliore l'allineamento, inserire l'asta nel trapano e, come su una macchina utensile, affilarla con una lima o una pietra per affilare da 2 lati. Sarebbe bello fare un solco su di esso per la pianta con un filo. Spalmiamo della plastilina su uno dei dischi e ci mettiamo dentro noci e pesi (chiunque abbia un anello d'acciaio, questo è ancora meglio). Ora colleghiamo entrambi i dischi (come un sandwich) e li foriamo attraverso i fori con un'asta dell'asse. Lubrificiamo il tutto con poxypol (o altra colla), inseriamo il nostro rotore nel trapano e mentre il poxypol si indurisce centramo il disco (questa è la parte più importante del lavoro). L'equilibrio deve essere perfetto.

3) Raccogliamo secondo l'immagine, il movimento libero del rotore su e giù dovrebbe essere minimo (si sente, ma un po ').

Meccanico giroscopi sono diversi. Di particolare interesse è il giroscopio rotativo. La sua essenza sta nel fatto che un corpo che ruota attorno al proprio asse è abbastanza stabile nello spazio, sebbene possa cambiare la direzione dell'asse stesso. La velocità di rotazione dell'asse è significativamente inferiore alla velocità di rotazione dei bordi del giroscopio. La rotazione del giroscopio è simile al movimento del piano sul pavimento. La differenza tra la trottola e il giroscopio è che la trottola è libera nello spazio e il giroscopio ruota in punti rigorosamente fissi situati nella barra esterna e ha una protezione per continuare a ruotare quando cade.

Avrai bisogno

  • - due coperchi di lattine
  • - pezzo di laminato
  • - nastro elettrico
  • - dadi 6 pz.
  • - asse o chiodo in acciaio
  • - plastilina
  • - colla
  • - 2 bulloni
  • - filo spesso
  • - forare, archiviare

Istruzione

  1. Con queste parti, possiamo iniziare ad assemblare il rotore. Facciamo dei fori esattamente al centro dei coperchi delle lattine, preferibilmente con lo stesso chiodo di quello da cui creeremo l'asse del rotore. Quindi, usando la plastilina, fissiamo i dadi sul coperchio, puoi metterne più di sei, il peso lungo il bordo del rotore aumenterà il suo tempo di rotazione.
  2. Successivamente, creiamo un asse. Per fare questo, fissiamo il trapano elettrico in una morsa, stringiamo l'unghia senza cappello e lo affiliamo con una lima. Quindi l'affilatura dell'asse sarà posizionata il più vicino possibile al centro dell'asse. Deve essere affilato su entrambi i lati.
  3. Senza rimuovere l'asse affilato dal trapano, creeremo una scanalatura per il filo che farà scorrere il rotore. Attacciamo una copertura con dadi all'asse con la colla, ma non ne usiamo uno che si indurisce troppo rapidamente. "Poxipol" adatto. Lubrificare i dadi con la stessa colla.
  4. Ora la cosa più importante è il bilanciamento. Mentre la colla si asciuga, devi posizionare i pesi perfettamente attorno al bordo del coperchio. Accendiamo il trapano (in verticale), se il rotore rotante batte in una direzione, allora un certo carico non si trova correttamente. Risolvilo, riprova. Lubrificare i dadi in alto e coprire con un secondo coperchio. Incolliamo del nastro isolante sui bordi del rotore. Ci asciughiamo. Il rotore stesso è pronto!
  5. Prendiamo due bulloni più lunghi, li fissiamo in una morsa e perforiamo gli incavi, in cui verrà fissato il rotore. Ora dobbiamo trovare una cornice esterna. Ritaglia un cerchio dal laminato. È meglio disegnarlo in anticipo con una bussola. Disegna immediatamente una linea verticale e orizzontale con un angolo di 90 gradi. All'interno ritagliamo un cerchio più piccolo, ma tale che il rotore si adatti lì. Sulle linee orizzontali facciamo dei fori per i bulloni uno di fronte all'altro. Avvitiamo i bulloni. Tra di loro posizioniamo l'asse del nostro giroscopio. In questo caso, non devi serrarlo troppo, altrimenti l'attrito smorzerà la velocità di rotazione e non funzionerà nulla. Lasciare circa 1 mm di corsa, ma in modo che il giroscopio non cada dai bulloni. Incolliamo i bulloni alla barra in modo che la vibrazione non li sviti dal telaio.
  6. Resta solo da installare la protezione. Prendiamo un filo spesso, lo pieghiamo ad anello. Al posto dell'orizzontale segnato ci attacchiamo al nostro prodotto. Il giroscopio è pronto. Avvolgiamo il filo sull'asse e, tirandolo bruscamente, controlliamo le prestazioni.