Механичният жироскоп не е толкова сложно устройство, но работата му е доста красива гледка. Учените изучават свойствата му повече от двеста години. Човек би си помислил, че всичко е проучено, защото отдавна е намерено и практическо приложениеи темата трябва да се заключи.

Но има ентусиазирани хора, които не се уморяват да твърдят, че когато жироскопът работи, теглото му се променя, когато се върти в една или друга посока или в определена равнина. Освен това изводите звучат така, сякаш жироскопът преодолява гравитацията. Или образува така наречената зона на гравитационна сянка. И накрая, има хора, които казват, че ако скоростта на въртене на жироскопа бъде превишена до определена критична стойност, тогава това устройство придобива отрицателно тегло и започва да отлита от Земята.

С какво си имаме работа? Възможност за пробив в цивилизацията или псевдонаучна заблуда?

Теоретично промяна в теглото е възможна, но при толкова високи скорости, че е невъзможно да се провери това експериментално при нормални условия. Но има хора, които твърдят, че са видели преодоляване на земната гравитация при скорост на въртене само за няколко хиляди минути. Този експеримент е посветен на проверката на тази хипотеза.

Характеристики на най-простия домашен жироскоп.

Не всеки може да сглоби жироскоп. Авторолката сглоби жироскоп с тегло над 1 кг. Максимална скорост на въртене 5000 об/мин. Ако ефектът от промяната на теглото наистина е налице, той ще бъде забележим на лостова скала. Тяхната точност, като се вземе предвид триенето в пантите, е в рамките на 1 g.

Да започнем експеримента.

Първо, нека завъртим балансирания жироскоп в хоризонтална равнина по посока на часовниковата стрелка. Въртящият се маховик никога няма да бъде напълно балансиран, защото не може да бъде перфектно балансиран. Да, и няма идеални лагери.

Откъде идват аксиалните и радиалните вибрации, които се предават на везната? Какво може да доведе до въображаемо наддаване или загуба на тегло? Нека се опитаме да завъртим маховика в другата посока, за да проверим теорията, че именно посоката на въртене играе основна роля в гравитационното затъмнение. Но изглежда, че чудо никога няма да се случи.

Какво се случва, ако окачите и завъртите жироскоп във вертикална равнина? Но дори и в този случай не настъпват промени на везните.

Принудителна прецесия.

Може би в училище или в института са ви показали такава настройка, за да демонстрирате принудителна прецесия. Ако завъртите жироскопа например по посока на часовниковата стрелка във вертикална равнина и след това го завъртите отново по посока на часовниковата стрелка, ако гледате отгоре, но в хоризонтална равнина, тогава той сякаш излита. Ето как той реагира на външни влиянияи се стреми да съчетае оста и посоката на нейното въртене с оста и посоката на въртене в новата равнина.

Някои хора, които изведнъж попадат на тази тема, развиват погрешно разбиране за този процес. Изглежда, че механичен жироскоп е способен да излети, ако се завърти принудително във втора равнина, и по този начин може да се създаде иновативен двигател. В същото време жироскопът тук се издига само защото се отблъсква от въртящата се стойка, а той от своя страна се отблъсква от масата. При нулева гравитация общият импулс на такава структура ще бъде нула.

Сред механичните жироскопи той се откроява ротационен жироскоп - бързо въртящо се твърдо тялочиято ос на въртене може да променя ориентацията си в пространството. В същото време скоростта
въртенето на жироскопа значително надвишава скоростта на въртене на неговата ос
въртене. Основното свойство на такъв жироскоп е способността да се поддържа
пространство постоянна посока на оста на въртене при отсъствие
влияние на моменти на външни сили върху него.

Не пропускайте да гледате това видео.
Това е жироскоп, закупен от магазина:

Да, от боклука)) ще ни трябва - 1. парче ламинат (намерих парче от дядо ми на
балкон), 2. Дъно и капак тенекия(ядох боб - имам
буркан) 3. Стоманена пръчка (най-трудната част - намира се на улицата)
4. Пластилин (откраднат от сестра ми) 5. Ядки и/или тежести 6. две
винт, удар (остро нещо в края, шило ще свърши работа, дядо има всичко)
6. тел (дебела мед, дядо ми го намери)) 7. Poxypol (или друго втвърдяване
лепило, взето от дядо ми)) 8. Електрическа лента (пак там)) 9. Конци (за стартиране и някои други неща
също и при баба ми)), както и трион, отвертка и т.н.
тук общата идея е ясна

След това ще изрежем рамка от ламината и ще огънем жицата в пръстен, също навътре
винтовете трябва да бъдат пробити във вдлъбнатината с шило (не го направих отново, просто
Разглобих си жироскопа и снимах частите...))

тогава ще събираме основна част-ротор (или нещо друго)) вземете дъното и
врата (те са еднакви) правим дупка в тях (в центъра!!) дупката трябва
да е дебела като желязна пръчка на дължина
заточете го, за да направите подравняването по-добро, вкарайте пръта в свредлото и как да
машина, ние го заточваме с файл от двете страни, за който също трябва да направим жлеб
фабрична нишка (ще я намерите на снимката)) ще намажем пластилин върху един от дисковете и
ще го натъпчем с гайки и потъвания (който има стоманен пръстен, накрая
страхотно), след това свържете двата диска (сандвич) и ги прокарайте през дупките
ос.Смажете всичко с Poxypol, сложете го (нещото) в свредлото и чао
Подът на Poxy изстива, ще центрираме диска (за да не го ударим) това е най-важното
част от работата трябва да е перфектна.

Механични жироскописа различни. Ротационният жироскоп е особено интересен. Същността му се състои в това, че тяло, въртящо се около оста си, е доста стабилно в пространството, въпреки че може да промени посоката на самата ос. Скоростта на въртене на оста е значително по-ниска от скоростта на въртене на краищата на жироскопа. Въртенето на жироскопа е подобно на движението на въртящ се връх по пода. Разликата между въртящия се връх и жироскопа е, че въртящият се е свободен в пространството, докато жироскопът се върти в строго фиксирани точки, разположени във външната лента и има защита, за да може да продължи да се върти, ако падне.

Ще ви трябва

• - два капака от кутии
• - парче ламинат
• - електрическа лента
• - ядки 6 бр.
• - стоманена ос или пирон
• - пластилин
• - лепило
• - 2 болта
• - дебела тел
• - бормашина, пила

Инструкции

1. С тези части в ръка можем да започнем сглобяването на ротора. Пробиваме дупки точно в центъра на капаците на консервите, за предпочитане със същия пирон като този, от който ще направим оста на ротора. След това, използвайки пластилин, закрепваме гайките на капака, можете да поставите повече от шест, тежестта по ръба на ротора ще увеличи времето му на въртене.
2. След това правим оста. За да направите това, закрепете електрическата бормашина в менгеме, затегнете гвоздея без глава в него и го заточете с пила. По този начин заточването на оста ще бъде разположено възможно най-близо до центъра на оста. Необходимо е да се изострят от двете страни.
3. Без да изваждаме заострената ос от свредлото, ще направим жлеб за резбата, която ще движи ротора. Прикрепяме капака с гайки към оста с помощта на лепило, но не използвайте такова, което се втвърдява твърде бързо. Poxipol работи добре. Намажете ядките със същото лепило.
4. Сега най-важното нещо е балансирането. Докато лепилото изсъхва, трябва да поставите тежестите перфектно около ръба на капака. Включваме свредлото (вертикално), ако въртящият се ротор удари в една посока, тогава някакъв товар не е позициониран правилно. Поправяме го и опитваме отново. Смажете ядките отгоре и покрийте с втория капак. Залепваме електрическа лента към краищата на ротора. Да го изсушим. Самият ротор е готов!
5. Взимаме два по-дълги болта, закрепваме ги в менгеме и пробиваме дупки в тях, в които ще бъде фиксиран роторът. Сега трябва да измислим външна рамка. Изрежете кръг от ламината. По-добре е предварително да го нарисувате с компас. Веднага начертайте вертикални и хоризонтални линии под ъгъл от 90 градуса. Вътре изрязваме по-малък кръг, но такъв, че роторът да пасне там. По хоризонтални линии правим дупки за болтовете един срещу друг. Завиваме болтовете. Между тях поставяме оста на нашия жироскоп. В същото време не можете да го затегнете твърде плътно, в противен случай триенето ще намали скоростта на въртене и нищо няма да работи. Оставете около 1 мм ход, но така че жироскопът да не изпада от болтовете. Залепваме болтовете към щангата, така че вибрациите да не ги развият от рамката.
6. Остава само да инсталирате защита. Вземете дебела тел и я огънете в пръстен. На мястото на маркираната хоризонтална линия я прикрепяме към нашия продукт. Жироскопът е готов. Навиваме конеца около оста и, рязко го дърпаме, проверяваме неговата функционалност.

Домашен жироскоп

Жироскоп(от древногръцки yupo „кръгово въртене“ и okopew „гледам“) - бързо въртящо се твърдо тяло, основата на едноименно устройство, способно да измерва промените в ъглите на ориентация на тялото, свързано с него спрямо инерционния координатна система, обикновено базирана на закона за запазване на въртящия момент (импулса).

Самото име "жироскоп" и работеща версия на това устройство са изобретени през 1852 г. от френския учен Жан Фуко.

Сред механичните жироскопи той се откроява ротационен жироскоп- бързо въртящо се твърдо тяло, чиято ос на въртене може да променя ориентацията си в пространството. В този случай скоростта на въртене на жироскопа значително надвишава скоростта на въртене на неговата ос на въртене. Основното свойство на такъв жироскоп е способността да поддържа постоянна посока на оста на въртене в пространството при отсъствие на влиянието на моменти на външни сили върху него.

За да направим жироскоп ще ни трябва:

1. Парче ламинат;
2. Долни 2 бр. от тенекия;
3. Стоманена пръчка;
4. Пластилин;
5. Ядки и/или тежести;
6. Два винта;
7. Тел (дебела мед);
8. Poxypol (или друго втвърдяващо се лепило);
9. Електрическа лента;
10. Теми (за стартиране и още нещо);
11. Както и инструменти: трион, отвертка, сърцевина и др.

Общата идея е ясно илюстрирана на фигурата:

Да започваме:

1) Взимаме ламината и от него изрязваме 8-ъглова рамка (на снимката е 6-ъглова). След това пробиваме 4 дупки в него: 2 (в краищата) отпред, 2 напречно (същите в краищата), вижте снимката. Сега нека огънем жицата в пръстен (диаметърът на жицата е приблизително равен на диаметъра на рамката). Нека вземем 2 винта (болта) и пробийте дупки в тях в краищата с шило или сърцевина (в най-лошия случай можете да ги пробиете с бормашина).

2) Трябва да сглобите основната част - ротора. За да направите това, вземете две дъна от тенекия и направете дупка в тях в центъра. Диаметърът на отвора трябва да съответства на пръта на оста (който ще вмъкнем там). За да направите ос-прът, вземете пирон или дълъг болт и го изрежете по дължина; За да направите подравняването по-добро, поставете пръта в свредло и го заточете като на машина с файл или точилоот 2 страни. Би било хубаво да направите жлеб върху него за навиване с конец. Нека намажем един от дисковете с пластелин и напъхаме в него ядки и тежести (ако имате стоманени рингове, това е още по-добре). Сега свързваме двата диска (като сандвич) и ги пробиваме през дупките с осова пръчка. Смазваме всичко с поксипол (или друго лепило), вкарваме ротора в свредлото и докато поксиполът се втвърди, ще центрираме диска (това е най-много важна частработа). Балансът трябва да е идеален.

3) Сглобяваме според снимката, свободното движение на ротора нагоре и надолу трябва да е минимално (можете да го почувствате, но съвсем малко).

Един ден гледах разговор между двама приятели или по-скоро приятелки:

A: О, знаете ли, имам нов смартфон, дори има вграден жироскоп

Б: А, да, аз също го изтеглих за себе си и инсталирах жироскопа за един месец

A: Хм, сигурен ли си, че е жироскоп?

Б: Да, жироскоп за всички зодии.

За да намалим броя на такива диалози в света, предлагаме да разберем какво е жироскоп и как работи.

Жироскоп: история, определение

Жироскопът е устройство, което има свободна ос на въртене и е в състояние да реагира на промените в ъглите на ориентация на тялото, върху което е инсталирано. При въртене жироскопът запазва позицията си непроменена.

Самата дума идва от гръцки gyreuо– завъртете и скопео- гледайте, наблюдавайте. За първи път е въведен терминът жироскоп Жан Фукопрез 1852 г., но устройството е изобретено по-рано. Това е направено от немски астроном Йохан Боненбергерпрез 1817 г.

Те се въртят с висока честота твърди вещества. Оста на въртене на жироскопа може да променя посоката си в пространството. Въртящите се артилерийски снаряди, витлата на самолетите и роторите на турбините имат свойства на жироскоп.

Най-простият пример за жироскоп е отгореили добре познатата детска играчка въртящ се връх. Въртящо се около определена ос тяло, което запазва своето положение в пространството, ако върху жироскопа не действат външни сили и моменти от тези сили. В същото време жироскопът е стабилен и е в състояние да издържи на влиянието на външни сили, което до голяма степен се определя от скоростта му на въртене.

Например, ако бързо завъртим въртящия се връх и след това го бутнем, той няма да падне, а ще продължи да се върти. И когато скоростта на върха спадне до определена стойност, ще започне прецесия - явление, когато оста на въртене описва конус, а ъгловият момент на върха променя посоката си в пространството.

Видове жироскопи

Има много видове жироскопи: двеИ тристепенна(разделяне чрез степени на свобода или възможни оси на въртене), механичен, лазерИ оптиченжироскопи (разделяне на базата на принцип на работа).

Нека да разгледаме най-често срещания пример - механичен ротационен жироскоп. По същество това е топ, който се върти вертикална ос, която се върти около хоризонтална ос и от своя страна е фиксирана в друга рамка, която се върти около трета ос. Както и да обърнем горната част, тя винаги ще бъде във вертикално положение.

Приложения на жироскопи

Благодарение на свойствата си, жироскопите са широко използвани. Използват се в системи за стабилизиране космически кораб, в навигационни системи на кораби и самолети, в мобилни устройства и игрови конзоли, а също и като симулатори.

Чудя се как такова устройство може да се впише в модерен мобилен телефони защо е необходимо там? Факт е, че жироскопът помага да се определи позицията на устройството в пространството и да се установи ъгълът на отклонение. Разбира се, телефонът няма директно въртяща се горна част; жироскопът е микроелектромеханична система (MEMS), съдържаща микроелектронни и микромеханични компоненти.

Как става това на практика? Нека си представим, че играете любимата си игра. Например състезания. За да завъртите волана на виртуална кола, не е нужно да натискате никакви бутони, просто трябва да промените позицията на притурката си в ръцете си.

Както можете да видите, жироскопите са невероятни устройства, които имат полезни свойства. Ако трябва да решите проблема с изчисляването на движението на жироскоп в поле на външни сили, свържете се със специалисти от студентската служба, които ще ви помогнат да се справите с него бързо и ефективно!