Гироскоп - это любое тяжелое симметричное тело, вращающееся вокруг оси симметрии с большой угловой скоростью. - презентация

1

2 Гироскоп - это любое тяжелое симметричное тело, вращающееся вокруг оси симметрии с большой угловой скоростью.

3

4 Свободный гироскоп может поворачиваться вокруг трех взаимно перпендикулярных осей, следовательно, он обладает тремя степенями свободы.

5 Свойства свободного гироскопа 1) сохраняет положение оси вращения в пространстве 2) устойчив к ударным воздействиям 3) обладает необычной реакцией на действие внешней силы (если сила стремится повернуть гироскоп относительно одной оси, то он поворачивается вокруг другой, ей перпендикулярной) 4) безынерционен

6

7 Можно показать, что равен нулю и момент однородного поля силы тяжести Мт, в котором находится гироскоп относительно его центра масс. Действительно, Mт = Σ [ri, mi·g] = Σ [mi·ri, g] = [m·rc, g] = 0, где rc - радиус-вектор центра масс гироскопа; ri и mi - радиус-вектор и масса i-й части гироскопа.

8 Прецессией называется медленное движение (поворот) оси гироскопа в плоскости, перпендикулярной приложенной силе.

9

10 Несвободный гироскоп Если закрепить одно из колец "карданова подвеса", то соответствующая вращательная степень свободы исчезнет. Мы получим гироскоп с двумя степенями свободы. Его свойства совершенно другие. При вращении гироскопа относительно одной из осей он не будет "сопротивляться", т.е. будет вести себя как обычный диск, одна из осей которого закреплена в подшипниках кольца.

11 Гироскопический эффект Возникновение гироскопических сил в различных устройствах и системах называется гироскопическим эффектом. К отрицательным последствиям проявления этих эффектов можно отнести разрушение механических конструкций, содержащих массивные вращающиеся детали. Гироскопические силы возникают в подшипниках при попытке изменения положения осей различных механических узлов, приведенных во вращение. Например, в турбинах, колесах автомобилей, пропеллерах самолетов и т.д.

12 Применение гироскопов В качестве компаса. Свободный гироскоп сохраняет свою ориентацию в пространстве (например, направление на Полярную звезду) независимо от движения Земли и всевозможных толчков. Заметим, что пользоваться этим компасом можно только в течение ограниченного времени, пока силы трения в подшипниках не "уведут" ось гироскопа.

13 В качестве автоматического устройства управления курсом торпед. Ось гироскопа сохраняет свое направление на цель, в то время как ее ориентация относительно корпуса торпеды может меняться. В этом случае включаются двигатели, производящие переориентировку движения торпеды.

14 В качестве автопилота в летательных аппаратах. В данном случае используются два гироскопа. Один задает горизонтальную плоскость, а второй - направление в этой плоскости. В качестве успокоителя качки на кораблях. Несвободный гироскоп используется в качестве гироскопического компаса (компаса Фуко).