Universalclimate.com

Enkel förklaring till hur gyroskop fungerar

Enkel förklaring till hur gyroskop fungerar

Gyroskop kan verkar bete sig på ett mycket udda sätt men en studie av deras underliggande fysik visar att de reagerar på den yttre världen på mycket logiskt och förutsägbart sätt. Nyckeln till förståelse gyroskop är att förstå begreppet rörelsemängdsmoment. Detta är liknande till dess linjära motsvarighet men med några anmärkningsvärda skillnader.

Förståelse Momentum

Rörelsemängd är väl förstås av de flesta människor. Ett objekt som rör sig tenderar att hålla med samma riktning och hastighet om det är handlat av en yttre kraft. När detta händer, hastighet eller riktning förändringen i ett intuitivt sätt.

Rörelsemängdsmoment är liknande men den vektor som representerar dess riktning är i linje med rotationsaxel. När en kraft agerar på en snurrande objekt agerar det på denna vektor precis som det skulle i en linjär fall. Skillnaden är att den fart förändringen inte är i riktningen av kraft men i rät vinkel mot både det och momentum vektorn.

Gyro konstruktion

Snurrande objekt kommer att äga den gyroskopiska egenskaper men effekten förstärks om objektet är gjord med mer massa som är koncentrerad längre från rotationsaxel. Detta ger spinning objektet mer rörelsemängdsmoment. De mest effektiva gyroskop mönster använda en tyngre och mer koncentrerad massa som är balanserat om en låg friktion punkt.

Stabilitet

Ett gyroskop främsta kvalitet är att det är stabilt. När en gryo är spunnen, det tenderar att förbli i samma orientering och någon kraft för att omorientera rotationsaxel är uppfyllt med en resistiv kraft. Detta är känt som bevarande av rörelsemängdsmoment. Precis som en fortkörning bil tenderar att fortsätta på sin väg om inte en överväldigande kraft förändringar försöker fart, en spinning top fortsätter att snurra med sin axel orienterade i samma riktning.

Användningsområden

Gyroskop används i stor utsträckning som instrument i inertial reference enheter. De kan hittas i flygplan, missiler och satelliter. Gyroskopiska effekter finns också i mer vanliga objekt. De är ansvariga för stabiliteten i en glidande cykel och en snurrande jojo.

Precession

Det mest unika kännetecknet av ett gyroskop är precession, som ger apparaten dess uppenbara förmåga att trotsa gravitationen. Det förslag som motverkar alla kraft som försöker justera rotationsaxel är riktad så att gyrot förblir upprätt. Istället för att falla från styrkan av gravitation, rättigheter det själv genom att flytta i sidled.