Гироскоп.

Свободные оси вращения.

Для тела любой произвольной формы можно найти, так называемые, свободные оси вращения – это три взаимно – перпендикулярны направления. При вращении вокруг сводных осей, будучи закрепленными, тело не оказывает на оси никакого усилия.

Момент инерции тела может быть max, min и иметь какое-то промежуточное значение. Причем, вращение вокруг осей с I _max и I _min будет устойчивым, а с промежуточным значением I - неустойчивым. На рисунке I₁ > I₃ >I_2.

Лекционная демонстрация.

Свободные оси.

СТЕРЖЕНЬ

Кольцо

Цепочка

Гироскоп.

Гироскоп – это массивное однородное тело, вращающиеся с большой угловой скоростью относительно свободной оси.

Опыт показывает, что если на ось гироскопа подействовать парой сил, то гироскоп начинает поворачиваться в плоскости, перпендикулярной плоскости приложения сил. Так, на рисунке пара сил действует в плоскости рисунка, а гироскоп начинает поворачиваться в перпендикулярной плоскости (в направлении по часовой стрелке, если смотреть сверху). Такое поведение гироскопа объясняется законом сохранения момента импульса

Гироскоп (колесо) нутации

Прецессия – вращательное движение оси гироскопа относительно вертикали. Нутации – это подергивание кончика оси при его круговом движении вокруг вертикальной оси (прецессия).

Применение гироскопа

Если такую систему с, так называемым, пространственным карданным подвесом, поместить в самолет, ракету, корабль и раскрутить до больших оборотов, то, как бы резко не изменялся курс движения, например, самолета, ось вращения гироскопа своего пространственного положения изменить не будет – это гироскопический компас.

Дата добавления: 2015-10-21