Un giroscop mic de vibrații piezoelectrice;
2) Calculul caracteristicilor dinamice ale giroscoapelor cu temperatura.
Gyro (din alt greacă „rotație“ și „uite“ ..) - un corp masiv, cu rotație rapidă aproximativ una dintre axele principale de inerție, capabile să măsoare schimbarea unghiurilor de orientare ale corpului asociate în raport cu un sistem de coordonate inerțial.
Principiul de funcționare al giroscoape bazate pe legea fundamentală a conservării momentului cinetic (drept unghiulară de conservare a impulsului): „În cazul în care momentul rezultanta forțelor externe în raport cu axa corpului fix de rotație este zero, impulsul unghiular în jurul acestei axe nu variază în timp“
Precesiunea este o schimbare a vectorului unghiular de impuls al unui giroscop, ca urmare a acțiunii forțelor externe asupra acestuia.
Proprietatea principală a precesiunii este inerția: odată ce forța care cauzează precesiunea dispare, precesiunea încetează.
Dacă presupunem că direcția vectorului momentului unghiular coincide cu direcția axei de rotație a giroscopului, atunci se poate observa precesia dacă urmăm axa giroscopică.
Cu mișcarea liberă a corpului, axa de rotație nu își menține poziția în spațiu. Iar axele de rotație liberă, a căror poziție este conservată în timpul rotației corpului (de exemplu, axa de simetrie), se numesc axe libere. Pentru fiecare corp este posibil să se găsească trei axe reciproc perpendiculare care trec prin centrul său de inerție și sunt axe libere - acestea sunt axele principale ale inerției corpului.
Rotația constantă a corpului are loc numai în jurul axelor principale cu valori extreme de inerție.
Raportul dintre axele principale ale inerției corpului și diferitelor corpuri de revoluție:
Pentru cilindru sau disc
Una dintre principalele axe de simetrie coincide cu axa de inerție. Alte două axe majore ale minciunii corp într-un plan perpendicular pe axa de simetrie și în orice poziție ocupată sunt perpendiculare reciproc unul cu altul.
Dacă axa Z coincide cu axa de simetrie a corpului, atunci când corpul se rotește în jurul axelor principale de inerție, momentele de inerție se corelează unul cu celălalt ca:
Mingea are o simetrie centrală, prin urmare, toate cele trei axe vor fi axele principale de inerție dacă vor trece prin centru și vor fi reciproc perpendiculare unul asupra celuilalt. Momentele de inerție se corelează unele cu altele:
Axele de inerție trec prin centrele fatetelor. Momentele de inerție se corelează unele cu altele:
Această relație este valabilă și pentru un corp de formă neregulată arbitrar.
Plecând de la cele de mai sus, putem da următoarea definiție a unui giroscop:
giroscop (lup) - un corp masiv simetric, care se rotește la viteză mare în jurul axei de simetrie (axa giroscoapelor).
Dacă axa giroscopică nu se rotește în spațiu, impulsul angular este direcționat de-a lungul axei giroscopului și este egal cu:
,
unde I este momentul de inerție în raport cu axa giroscopică.
Din ecuația de bază a dinamicii mișcării de rotație rezultă că:
,
unde este vectorul rezultant al momentului tuturor forțelor exterioare care acționează asupra corpului.
Pentru un sistem închis (izolat), este zero, prin urmare, prin legea conservării momentului unghiular:
,
Legea conservării momentului unghiular (impulsul unghiular) poate fi generalizată la orice sistem neînchis al corpurilor. dacă momentul (principalul) rezultat al tuturor forțelor exterioare aplicate sistemului în raport cu orice axă fixă este identic zero, momentul angular al sistemului față de aceeași axă nu se modifică în timp.
,
Astfel, proprietatea de bază a giroscopului este de a menține axa de rotație neschimbată atunci când momentul forțelor exterioare este egal cu zero. Această proprietate poate fi demonstrată utilizând o suspensie cardanică.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: