Жироскоп
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Жироскопът е симетрично твърдо тяло, най-често диск, който се върти с голяма ъглова скорост около оста си на симетрия. Основното му свойство е, че оста му се стреми да запази първоначалното си направление в пространството. Поради това се използва най-често за навигация в плавателни съдове и в авиацията за стабилизиране и поддържане на курса.
Работи на принципа на запазване на момента на импулса. При завъртане на ротационната му ос на някакъв ъгъл възниква противоположен момент, големината на който зависи от формата, размерите, масата и ъгловата скорост на диска. Този момент се нарича жироскопичен и е в следствие на центробежните сили, действащи на диска.
Жироскопите могат да бъдат с една, две или три степени на свобода. Жироскопичният ефект е открит през 1817 година, но първия жироскоп построява Леон Фуко (Léon Foucault) през 1851 година и провежда с него опити свързани с въртенето на Земята.
Основното уравнение с което се описва движението на жироскопа е:
където и
са ъгловия момент и момента на импулса,
е инерционния момент,
е ъгловата скорост и
е ъгловото ускорение.
Оттук следва че усукването приложено перпендикулярно на оста на въртене и също така перпендикулярно на
, създава движение, перпендикулярно и на двете
и
. Това движение се нарича прецесия. Ъгловата скорост на прецесията
се дава с векторното произведение: