Найти в Дзене
Наука, техника и люди.

Что такое гироскоп. Просто о сложном.

"Гирос" - круг, "скопео" - смотрю (греч). Вот так расшифровывается название: смотрю на круг, смотрю на вращение. Прибор, основанный на законах вращения твердых тел. Термин очень популярный в настоящее время и услышать его или однокоренные слова можно практически везде. Например, гироскутер. Чтобы взлететь квадрокоптеру (или мультикоптеру) необходимо минимум три гироскопа. Ну и конечно Ваш любимый смартфон не обошелся без этого уникального прибора.

Так что же это за прибор? Представьте себе детскую игрушку, которую каждый хоть раз держал в руках - юлу или волчок. Их свойство таково, что они во время движения (когда вращаются) сохраняют стабильное положение своей оси вращения. Раскрутите юлу на ровной поверхности и толкните ее немного вбок - она переместится , но продолжит устойчиво вращаться. Колеса велосипедов, маховики двигателей, йо-йо, спиннеры, ракеты, пули, наша Земля, - все это по своей сути волчки.

Автор: Berthold Werner - собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=16076762
Автор: Berthold Werner - собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=16076762

Об удивительных свойствах волчка Вы можете прочитать в статье на моем канале пройдя по этой ссылке.

Так вот у гироскопа есть быстр вращающаяся часть - ротор, которая тоже представляет собой волчок, только с утолщенными краями. он больше похож на йо-йо, чем на юлу. И это волчок закреплен в специальный подвес, в котором рамки вращаются в горизонтальных, вертикальных или угловых плоскостях. (карданов подвес или подвес Фесселя). На картинке наглядно это подвес виден.

Источник: nm_92.artstation.com
Источник: nm_92.artstation.com

Изначально гироскоп был изобретен Иоанном Боненбергером в 1817 году. Только у нег вращался в подвесе шар. В 1832 году американец Уолтер Р. Джонсон заменил шар диском. Но большинство ученых считают, что теорию гироскопов следует вести от 1852 года, когда знаменитый французский физик Ж. Фуко продемонстрировал свой гироскоп, который он использовал для определения суточного вращения Земли и положения ее оси. Кстати термин "гироскоп" также принадлежит Фуко.

Гироскоп Фуко. Автор: Stéphane Magnenat - Own work by uploader, subject public domain, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4302903
Гироскоп Фуко. Автор: Stéphane Magnenat - Own work by uploader, subject public domain, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4302903

Подробнее о гироскопе Фуко Вы можете прочитать на моем канале, пройдя по следующей ссылке.

В настоящее время гироскоп - прибор, используемы для ориентации в пространстве. К этой же группе приборов относятся , например, подвес, уровень, астролябия. Гироскоп реагирует на малейшее изменение положения тела в пространстве (углы наклона) с помощью специальных датчиков (грузиков). в случае отклонения тела от устойчивого положения гироскоп сам начинает стабилизировать тело, создавая обратный момент вращения ( гироскопический эффект) и если требуется подключает специальные двигатели разгрузки. в настоящее время все конечно происходит под управлением электроники.

Первым сообразил приспособить гироскоп для стабилизации движения своих торпед англичанин Уайтхед. А теперь конечно ни один летательный аппарат (стабилизация и навигация), ни одно водное судно (навигация относительно вращения Земли) не обходится без гироскопа.

А гироскоп в смартфоне или планшете? В подавляющем количестве гаджетов они есть. Конечно там уже не механические гироскопы, а микроэлектромеханические, и в игровых приставках они тоже встречаются.

Гироскоп и акселерометр из iPad 2. Источник: iphones.ru
Гироскоп и акселерометр из iPad 2. Источник: iphones.ru

Зачем? Для того, чтобы, играя в любимый гоночный симулятор, можно было, чуть наклонив смартфон, повернуть виртуальный авто в любом направлении. Ну так для примера.

Так что думаю, что теперь Вы не спутаете гироскоп с гороскопом.) Всем удачи. Подписывайтесь, не забывайте про лайки. Спасибо.