Подробное описание
Гироскоп – это твердое тело, которое имеет свободную ось вращения. Гироскоп способен реагировать на изменение углов ориентации тела в пространстве на том основании, где он установлен. При вращении гироскоп сохраняет свое положение неизменным.
Простейший пример гироскопа – волчок или детская юла. Тело, вращающееся вокруг своей оси, которая сохраняет положение в пространстве, если на гироскоп не действуют какие-то внешние силы и моменты этих сил. При этом гироскоп обладает устойчивостью и способен противостоять воздействию внешней силы, что во многом определяется его скоростью вращения. Например, если мы быстро раскрутим юлу, а потом толкнем ее, она не упадет, а продолжит вращение. А когда скорость волчка упадет до определенного значения, начнется прецессия – явление, когда ось вращения описывает конус, а момент импульса волчка меняет направление в пространстве.
Механический роторный гироскоп - это по сути волчок, вращающийся вокруг вертикальной оси, которая поворачивается вокруг горизонтальной оси и в свою очередь закреплена в еще одной раме, поворачивающейся уже вокруг третьей оси. Как бы мы не поворачивали волчок, он всегда будет находится именно в вертикальном положении.
Свойства гироскопа описываются, согласно следствию второго и третьего законов Ньютона.
Комплектация:
- гироскоп в кольцевом держателе (металлический ротор 65 мм, металлический кольцевой держатель, пластиковая цветная рама);
- разгонный тканевый шнур;
- пластиковая подставка;
- бокс из оргстекла (упаковка).
Где используется гироскоп:
- в системах навигации кораблей и самолетов;
- в системах стабилизации космических аппаратов;
- в оружии,
- мобильных устройствах
- в игровых приставках;
- и других сферах.
Как раскрутить гироскоп:
Возьмите веревку, входящую в комплект поставки. Аккуратно проденьте свободный конец веревки на 1-2 см в отверстие в штифте оси гироскопа. Намотайте веревку на штифт, оставив свободный конец для раскручивания ротора. Одной рукой возьмите гироскоп за пласиковую раму, другой резким движением потяните за свободный конец веревки. Важна не сила вытягивания, а резкость раскручивания.
Время работы ротора может достигать 10 минут. Свободно вращающийся гироскоп осторожно (не дотрагиваясь до ротора) поместите на входящую в комплект подставку.
Для увлекательных экспериментов вам также могут пригодиться натянутая веревка, карандаш, или другой небычный предмет. При должной сноровке вы придумаете много занимательных фокусов, которые понравятся и детям и взрослым.
История гироскопа:
Термин гироскоп впервые введен Ж. Фуко в своём докладе в 1852 году во Французской Академии Наук. Доклад был посвящён способам экспериментального обнаружения вращения Земли в инерциальном пространстве. Этим и обусловлено название "гироскоп".
В 1832 году американец Уолтер Р. Джонсон придумал гироскоп с вращающимся диском. Француз Лаплас использовал гироскоп в учебных целях. А в середине 19 века французский учёный Фуко (помните маятник Фуко?) усовершенствовал гироскоп и впервые использовал его как прибор, показывающий изменение направления (в данном случае — Земли). Кстати Фуко и придумал название "гироскоп" (от греческих gyreuо – вращаться и skopeo – смотреть, наблюдать).