Mechaninis giroskopas nėra toks sudėtingas prietaisas, o jo veikimas yra gana gražus vaizdas. Jo savybes mokslininkai tyrinėjo daugiau nei du šimtus metų. Galima būtų manyti, kad viskas išstudijuota, nes praktinis pritaikymas seniai rastas ir temą reikėtų uždaryti.

Tačiau yra entuziastingų žmonių, kurie nepavargsta tvirtinti, kad giroskopo veikimo metu jo svoris keičiasi, kai jis sukasi viena ar kita kryptimi ar tam tikra plokštuma. Be to, tokios išvados skamba taip, tarsi giroskopas įveiktų gravitaciją. Arba ji sudaro vadinamąją gravitacinio šešėlio zoną. Ir galiausiai yra žmonių, kurie teigia, kad viršijus giroskopo sukimosi greitį iki tam tikros kritinės reikšmės, tai šis prietaisas įgauna neigiamą svorį ir pradeda skristi tolyn nuo Žemės.

Su kuo mes susiduriame? Civilizacijos proveržio galimybė ar pseudomokslinis kliedesys?

Teoriškai svorio pokytis yra įmanomas, tačiau esant tokiam dideliam greičiui, kad normaliomis sąlygomis to negalima eksperimentiškai patikrinti. Tačiau yra žmonių, kurie teigia matę, kaip žemės gravitacija įveikiama vos kelių tūkstančių minučių sukimosi greičiu. Šis eksperimentas skirtas patikrinti šią hipotezę.

Paprasčiausio naminio giroskopo charakteristikos.

Ne visi sugeba surinkti giroskopą. Auto volelis surinko daugiau nei 1 kg sveriantį giroskopą. Maksimalus sukimosi greitis yra 5000 aps./min. Jei svorio pasikeitimo poveikis tikrai yra, jis bus pastebimas balanso skalėje. Jų tikslumas, atsižvelgiant į trintį vyriuose, yra 1 gr.

Pradėkime eksperimentą.

Pirmiausia pasukite subalansuotą giroskopą horizontalioje plokštumoje pagal laikrodžio rodyklę. Besisukantis smagratis niekada nebus visiškai subalansuotas, nes neįmanoma jo tobulai subalansuoti. O tobulų guolių nebūna.

Iš kur kyla ašinė ir radialinė vibracija, kuri eina į pusiausvyros spindulį? Dėl to gali atsirasti įsivaizduojamas svorio padidėjimas ar sumažėjimas? Pabandykime pasukti smagratį kita kryptimi, kad patikrintume teoriją, kad gravitaciniame užtemime pagrindinį vaidmenį vaidina sukimosi kryptis. Bet panašu, kad stebuklo neįvyks.

Kas atsitiks, jei giroskopą pakabinsite ir suksite vertikalioje plokštumoje? Tačiau šiuo atveju svarstyklių pokyčių nėra.

Priverstinė precesija.

Galbūt mokykloje ar institute jums buvo parodyta tokia sąranka, skirta parodyti priverstinę precesiją. Jei giroskopą išvyniojate, pavyzdžiui, pagal laikrodžio rodyklę vertikalioje plokštumoje, o tada vėl pasukate pagal laikrodžio rodyklę, žiūrint iš viršaus, bet jau horizontalioje plokštumoje, tada jis tarsi pakyla. Taigi jis reaguoja į išorinius poveikius ir siekia sujungti savo sukimosi ašį ir kryptį su sukimosi ašimi ir kryptimi naujoje plokštumoje.

Kai kurie žmonės, staiga susidūrę su šia tema, klaidingai supranta šį procesą. Mm, atrodo, kad mechaninis giroskopas gali pakilti, jei jis yra priverstinai sukamas antroje plokštumoje ir taip neva galima sukurti naujovišką variklį. Tuo pačiu giroskopas čia pakyla tik todėl, kad jį atbaido besisukantis stovas, kurį savo ruožtu atstumia stalas. Esant nesvarumui, bendras tokio dizaino impulsas bus lygus nuliui.

Kartą žiūrėjau dviejų draugų, tiksliau merginų, pokalbį:

A: O, žinote, aš turiu naują išmanųjį telefoną, jame netgi yra įmontuotas giroskopas

B: A, taip, aš irgi atsisiunčiau sau, mėnesiui pasidėjau giroskopą

A: Erm, ar esate tikras, kad tai giroskopas?

B: Taip, giroskopas visiems zodiako ženklams.

Kad tokių dialogų pasaulyje būtų kiek mažiau, siūlome pasidomėti, kas yra giroskopas ir kaip jis veikia.

Giroskopas: istorija, apibrėžimas

Giroskopas yra prietaisas, turintis laisvą sukimosi ašį ir galintis reaguoti į kūno, ant kurio jis sumontuotas, orientacijos kampų pokyčius. Giroskopas sukimosi metu išlaiko savo padėtį nepakitusią.

Pats žodis kilęs iš graikų kalbos gyreuo- pasukti ir skopeo- žiūrėk, žiūrėk. Pirmą kartą buvo įvestas terminas giroskopas Jeanas Foucault 1852 m., tačiau prietaisas buvo išrastas anksčiau. Tai padarė vokiečių astronomas Johanas Bonenbergeris 1817 metais.

Tai kieti kūnai, besisukantys dideliu dažniu. Giroskopo sukimosi ašis gali keisti savo kryptį erdvėje. Besisukantys artilerijos sviediniai, orlaivių sraigtai, turbinų rotoriai turi giroskopo savybes.

Paprasčiausias giroskopo pavyzdys yra besisukantis Viršus arba gerai žinomas vaikiškas žaislų viršus. Aplink tam tikrą ašį besisukantis kūnas, kuris išlaiko savo padėtį erdvėje, jeigu giroskopo neveikia kokios nors išorinės jėgos ir šių jėgų momentai. Tuo pačiu metu giroskopas yra stabilus ir gali atlaikyti išorinės jėgos įtaką, kurią daugiausia lemia jo sukimosi greitis.

Pavyzdžiui, jei greitai suksime viršūnę, o paskui stumsime, ji nenukris, o toliau suksis. O kai viršūnės greitis nukris iki tam tikros reikšmės, prasidės precesija – reiškinys, kai sukimosi ašis apibūdina kūgį, o viršūnės kampinis impulsas keičia kryptį erdvėje.

Giroskopų tipai

Yra daug giroskopų tipų: du ir trijų laipsnių(atskyrimas pagal laisvės laipsnius arba galimas sukimosi ašis), mechaninis, lazeris ir optinis giroskopai (atskyrimas pagal veikimo principą).

Apsvarstykite dažniausiai pasitaikantį pavyzdį - mechaninis rotacinis giroskopas. Iš esmės tai yra besisukantis viršūnėlis, besisukantis apie vertikalią ašį, kuri sukasi aplink horizontalią ašį ir, savo ruožtu, yra pritvirtinta kitame rėmelyje, kuris jau sukasi aplink trečią ašį. Kad ir kaip pasuktume viršų, ji visada bus vertikalioje padėtyje.

Giroskopų taikymas

Dėl savo savybių giroskopai yra plačiai naudojami. Jie naudojami erdvėlaivių stabilizavimo sistemose, laivų ir orlaivių navigacijos sistemose, mobiliuosiuose įrenginiuose ir žaidimų pultuose, taip pat treniruokliuose.

Domina, kaip toks įrenginys gali tilpti į šiuolaikinį mobilųjį telefoną ir kam jis ten reikalingas? Faktas yra tas, kad giroskopas padeda nustatyti įrenginio padėtį erdvėje ir sužinoti nuokrypio kampą. Žinoma, telefonas neturi tiesiogiai besisukančio viršaus, giroskopas yra mikroelektromechaninė sistema (MEMS), kurioje yra mikroelektroninių ir mikromechaninių komponentų.

Kaip tai veikia praktikoje? Įsivaizduokite, kad žaidžiate savo mėgstamą žaidimą. Pavyzdžiui, lenktynės. Norint pasukti virtualaus automobilio vairą, nereikia spausti jokių mygtukų, tereikia pakeisti savo programėlės padėtį rankose.

Kaip matote, giroskopai yra nuostabūs prietaisai, turintys naudingų savybių. Jei reikia išspręsti giroskopo judėjimo skaičiavimo problemą išorinių jėgų lauke, susisiekite su studentų aptarnavimo specialistais, kurie padės greitai ir efektyviai su tuo susidoroti!

Šis naminis gaminys bus įdomus visų pirma mažiems vaikams. Ypač jei sudėsite. Apskritai rotacinio giroskopo gaminimas iš improvizuotų priemonių yra puikus būdas smagiai ir naudingai praleisti laisvalaikį. Nepaisant vizualinio visos konstrukcijos sudėtingumo, ją pasidaryti labai paprasta, nes iš tikrųjų giroskopas yra paprastas besisukantis, tik su „paslaptimi“.

Tačiau pats giroskopo veikimo principas taip pat gana paprastas: smagratis sukasi pagal laikrodžio rodyklę aplink savo ašį, kuri, savo ruožtu, yra susijusi su žiedu ir sukasi horizontalioje plokštumoje. Šis žiedas yra tvirtai pritvirtintas kitame žiede, besisukančiame aplink trečiąją ašį. Tai visa paslaptis.

Rotacinio mechaninio giroskopo gamybos procesas

Iš plastikinio vamzdžio nupjauname du tokio paties pločio žiedus. Taip pat reikės guolio, kurį reikia nulieti superklijais, kad nesisuktų. Į vidinį žiedą įspaudžiame medinę „tabletę“, kurios centre reikia išgręžti skylę metaliniam strypui smailiais galais.

Ant vieno strypo galo uždedame plastikinio vamzdelio gabalėlį (galite pasiskolinti iš tušinuko). Plastikiniame žiede išgręžiame dvi skyles strypui ir sujungiame jį su guolio sukimosi ašimi didesnio skersmens metaliniais vamzdeliais (galite naudoti teleskopinės antenos segmentus).

Naminis giroskopas

Giroskopas(iš kitų graikų yupo "apvalus sukimasis" ir "okopew" "žiūra") - greitai besisukantis kietas kūnas, to paties pavadinimo prietaiso pagrindas, galintis išmatuoti su juo susijusio kūno orientacijos kampų pokyčius, palyginti su inercija. koordinačių sistema, dažniausiai pagrįsta sukimosi momento (impulso) išsaugojimo dėsniu.

Pats pavadinimas „giroskopas“ ir darbinė šio prietaiso versija 1852 metais buvo išrastas prancūzų mokslininko Jeano Foucault.

Tarp mechaninių giroskopų išsiskiria rotacinis giroskopas- greitai besisukantis kietas kūnas, kurio sukimosi ašis gali keisti orientaciją erdvėje. Tokiu atveju giroskopo sukimosi greitis žymiai viršija jo sukimosi ašies sukimosi greitį. Pagrindinė tokio giroskopo savybė yra galimybė išlaikyti tą pačią sukimosi ašies kryptį erdvėje, nesant jį veikiančių išorinių jėgos momentų.

Norėdami pagaminti giroskopą, mums reikia:

1. Laminato gabalas;
2. Apatinė 2 vnt. iš skardinės;
3. Plieninė lazda;
4. Plastilinas;
5. Riešutai ir (arba) svareliai;
6. Du varžtai;
7. Viela (vario storio);
8. Poksipolis (arba kiti kietėjantys klijai);
9. Izoliacinė juosta;
10. Siūlai (paleidimui ir dar kažkas);
11. Taip pat ir įrankis: pjūklas, atsuktuvas, šerdis ir t.t...

Bendra idėja yra aiški, kaip parodyta paveikslėlyje:

Darbo pradžia:

1) Imame laminatą ir iš jo išpjauname 8 anglių karkasą (nuotraukoje 6 anglių karkasas). Toliau jame išgręžiame 4 skylutes: 2 (galuose) išilgai priekio, 2 skersai (tos pačios galuose), žiūrėkite nuotrauką. Dabar sulenkime vielą į žiedą (vielos skersmuo yra maždaug lygus rėmo skersmeniui). Paimkime 2 varžtus (varžtus) ir persmeigiame juos per įdubą galuose yla arba šerdimi (blogiausiu atveju galite išgręžti grąžtu).

2) Būtina surinkti pagrindinę dalį - rotorių. Norėdami tai padaryti, iš skardinės skardinės paimkite 2 dugnus ir centre padarykite skylę. Skylė su skersmeniu turi atitikti ašies strypą (kurį mes ten įdėsime). Norėdami pagaminti ašies strypą, paimkite vinį arba ilgą varžtą ir supjaustykite jį iki ilgio, galai turi būti pagaląsti. Kad išlygiavimas būtų geresnis, įkiškite strypą į grąžtą ir, kaip ant staklių, pagaląskite dilde arba šlifavimo akmeniu iš 2 pusių. Būtų gerai, jei siūlu padarytumėte griovelį augalui. Vieną diskelį ištepame plastilinu, į jį kišame veržles ir svarmenis (kas turi plieninį žiedą, tai dar geriau). Dabar sujungiame abu diskus (kaip sumuštinį) ir ašies strypu perveriame juos per skylutes. Viską sutepame poksipoliu (ar kitais klijais), įkišame savo rotorių į grąžtą ir kol poksipolis kietėja, diską centruosime (tai svarbiausia darbo dalis). Pusiausvyra turi būti tobula.

3) Renkame pagal paveikslėlį, laisvas rotoriaus judėjimas aukštyn žemyn turi būti minimalus (jaučiamas, bet šiek tiek).