Kaip veikia giroskopas: esmė, veikimo principas, kur pritaikytas. Kaip veikia giroskopas: esmė, veikimo principas, kur naudojamas naminis giroskopas

Mechaninis giroskopas nėra toks sudėtingas prietaisas, o jo veikimas yra gana gražus vaizdas. Jo savybes mokslininkai tyrinėjo daugiau nei du šimtus metų. Galima būtų manyti, kad viskas ištirta, nes seniai rasta ir praktinis naudojimas ir temą reikia uždaryti.

Tačiau yra entuziastingų žmonių, kurie nepavargsta tvirtinti, kad giroskopo veikimo metu jo svoris keičiasi, kai jis sukasi viena ar kita kryptimi ar tam tikra plokštuma. Be to, tokios išvados skamba taip, tarsi giroskopas įveiktų gravitaciją. Arba ji sudaro vadinamąją gravitacinio šešėlio zoną. Ir galiausiai yra žmonių, kurie teigia, kad viršijus giroskopo sukimosi greitį iki tam tikros kritinės reikšmės, tai šis prietaisas įgauna neigiamą svorį ir pradeda skristi tolyn nuo Žemės.

Su kuo mes susiduriame? Civilizacijos proveržio galimybė ar pseudomokslinis kliedesys?

Teoriškai svorio pokytis įmanomas, tačiau esant tokiam dideliam greičiui, kad normaliomis sąlygomis eksperimentiškai jo išbandyti neįmanoma. Tačiau yra žmonių, kurie teigia matę, kaip žemės gravitacija įveikiama vos kelių tūkstančių minučių sukimosi greičiu. Šis eksperimentas skirtas patikrinti šią hipotezę.

Paprasčiausio naminio giroskopo charakteristikos.

Ne kiekvienas sugeba surinkti giroskopą. Auto volelis surinko daugiau nei 1 kg sveriantį giroskopą. Maksimalus greitis sukimasis 5000 aps./min. Jei svorio pasikeitimo poveikis tikrai yra, jis bus pastebimas balanso skalėje. Jų tikslumas, atsižvelgiant į trintį vyriuose, yra 1 gr.

Pradėkime eksperimentą.

Pirmiausia pasukite subalansuotą giroskopą horizontalioje plokštumoje pagal laikrodžio rodyklę. Besisukantis smagratis niekada nebus visiškai subalansuotas, nes jo neįmanoma tobulai subalansuoti. O tobulų guolių nebūna.

Iš kur kyla ašinė ir radialinė vibracija, kuri eina į pusiausvyros spindulį? Dėl to gali atsirasti įsivaizduojamas svorio padidėjimas ar sumažėjimas? Pabandykime pasukti smagratį kita kryptimi, kad patikrintume teoriją, kad tai yra sukimosi kryptis. Pagrindinis vaidmuo gravitaciniame užtemime. Bet panašu, kad stebuklo neįvyks.

Kas atsitiks, jei pakabinsite ir sukite giroskopą vertikali plokštuma? Tačiau šiuo atveju svarstyklių pokyčių nėra.

Priverstinė precesija.

Galbūt mokykloje ar institute jums buvo parodyta tokia sąranka, skirta parodyti priverstinę precesiją. Jei giroskopą išvyniojate, pavyzdžiui, pagal laikrodžio rodyklę vertikalioje plokštumoje, o paskui vėl pasukate pagal laikrodžio rodyklę, jei žiūrite iš viršaus, bet jau horizontalioje plokštumoje, tada jis tarsi pakyla. Taigi jis reaguoja į išorinių poveikių ir siekia suderinti jo sukimosi ašį ir kryptį su sukimosi ašimi ir kryptimi naujoje plokštumoje.

Kai kurie žmonės, staiga susidūrę su šia tema, klaidingai supranta šį procesą. Mm, atrodo, kad mechaninis giroskopas sugeba pakilti, jei jį priverstinai sukasi antroje plokštumoje, ir taip neva galima sukurti naujovišką variklį. Tuo pačiu giroskopas čia pakyla tik todėl, kad jį atbaido besisukantis stovas, kurį savo ruožtu atstumia stalas. Esant nulinei gravitacijai, bendras tokio dizaino impulsas bus lygus nuliui.

Naminis giroskopas

Giroskopas(iš kitų graikų yupo „apvalus sukimasis“ ir „okopew“ „išvaizda“) - greitai besisukantis kietas kūnas, to paties pavadinimo prietaiso pagrindas, galintis išmatuoti su juo susijusio kūno orientacijos kampų pokyčius inercijos atžvilgiu. koordinačių sistema, dažniausiai pagrįsta sukimosi momento (impulso) išsaugojimo dėsniu.

Pats pavadinimas „giroskopas“ ir veikianti šio prietaiso versija 1852 metais buvo išrastas prancūzų mokslininko Jeano Foucault.

Tarp mechaniniai giroskopai išsiskiria rotacinis giroskopas- greitai besisukantis kietas kūnas, kurio sukimosi ašis gali keisti orientaciją erdvėje. Tokiu atveju giroskopo sukimosi greitis žymiai viršija jo sukimosi ašies sukimosi greitį. Pagrindinė tokio giroskopo savybė yra galimybė išlaikyti tą pačią sukimosi ašies kryptį erdvėje, nesant jį veikiančių išorinių jėgos momentų.

Norėdami pagaminti giroskopą, mums reikia:

1. Laminato gabalas;
2. Apatinė 2 vnt. iš skardinės;
3. Plieninė lazda;
4. Plastilinas;
5. Riešutai ir (arba) svareliai;
6. Du varžtai;
7. Viela (vario storio);
8. Poksipolis (arba kiti kietėjantys klijai);
9. Izoliacinė juosta;
10. Siūlai (paleidimui ir dar kažkas);
11. Taip pat ir įrankis: pjūklas, atsuktuvas, šerdis ir t.t...

Bendra idėja yra aiški, kaip parodyta paveikslėlyje:

Darbo pradžia:

1) Imame laminatą ir iš jo išpjauname 8 anglių karkasą (nuotraukoje 6 anglių karkasas). Toliau jame išgręžiame 4 skylutes: 2 (galuose) išilgai priekio, 2 skersai (tos pačios galuose), žiūrėkite nuotrauką. Dabar sulenkime vielą į žiedą (vielos skersmuo yra maždaug lygus rėmo skersmeniui). Paimkime 2 varžtus (varžtus) ir persmeisime juos per įdubą galuose yla arba šerdimi (blogiausiu atveju galite išgręžti grąžtu).

2) Būtina surinkti pagrindinę dalį - rotorių. Norėdami tai padaryti, iš skardinės skardinės paimkite 2 dugnus ir centre padarykite skylę. Skylė su skersmeniu turi atitikti ašies strypą (kurį mes ten įdėsime). Norėdami pagaminti ašies strypą, paimkite vinį arba ilgą varžtą ir supjaustykite jį iki ilgio, galai turi būti pagaląsti. Kad išlygiavimas būtų geresnis, įkiškite strypą į grąžtą ir, kaip ant staklių, pagaląskite dilde arba šlifavimo akmeniu iš 2 pusių. Būtų gerai, jei siūlu padarytumėte griovelį augalui. Vieną diskelį ištepame plastilinu, į jį kišame veržles ir svarmenis (kas turi plieninį žiedą, tai dar geriau). Dabar sujungiame abu diskus (kaip sumuštinį) ir ašies strypu perveriame juos per skylutes. Viską sutepame poksipoliu (ar kitais klijais), įkišame savo rotorių į grąžtą ir kol poksipolis kietės, centruosime diską (tai svarbiausia darbo dalis). Pusiausvyra turi būti tobula.

3) Renkame pagal paveikslėlį, laisvas rotoriaus judėjimas aukštyn žemyn turi būti minimalus (jaučiamas, bet šiek tiek).

Mechaninis giroskopai yra skirtingi. Ypač įdomus yra rotacinis giroskopas. Jo esmė slypi tame, kad aplink savo ašį besisukantis kūnas yra gana stabilus erdvėje, nors gali keisti pačios ašies kryptį. Ašies sukimosi greitis yra žymiai mažesnis nei giroskopo kraštų sukimosi greitis. Giroskopo sukimasis panašus į viršutinės dalies judėjimą ant grindų. Skirtumas tarp besisukančio viršūnės ir giroskopo yra tas, kad besisukantis viršus yra laisvas erdvėje, o giroskopas sukasi griežtai fiksuotuose taškuose, esančiuose išorinėje juostoje, ir turi apsaugą, kad nukritus toliau suktųsi.

Jums reikės

• - du skardinių dangteliai
• - laminato gabalas
• - izoliacinė juosta
• - riešutai 6 vnt.
• - plieninė ašis arba vinis
• - plastilinas
• - klijai
• - 2 varžtai
• - stora viela
• - gręžtuvas, dildė

Instrukcija

1. Su šiomis dalimis galime pradėti montuoti rotorių. Iš skardinių dangtelių tiksliai išmušame skylutes, geriausia tuo pačiu vinimi, iš kurios darysime rotoriaus ašį. Toliau, naudodami plastiliną, pritvirtiname veržles ant dangčio, galite įdėti daugiau nei šešis, svoris išilgai rotoriaus krašto padidins jo sukimosi laiką.
2. Toliau mes darome ašį. Norėdami tai padaryti, mes pritvirtiname elektrinį grąžtą į spaustuką, priveržiame vinį be kepurės ir pagaląname dilde. Taigi ašies galandimas bus kuo arčiau ašies centro. Jį reikia pagaląsti iš abiejų pusių.
3. Neišimdami nuo grąžto pagaląstos ašies, padarysime griovelį sriegiui, kuriuo suksite rotorių. Ant ašies klijais pritvirtiname dangtelį su veržlėmis, bet nenaudojame per greitai kietėjančio. Puikiai tinka "Poxipol". Tais pačiais klijais sutepkite veržles.
4. Dabar svarbiausia subalansuoti. Kol klijai džiūsta, svarelius reikia puikiai išdėstyti aplink dangčio kraštą. Įjungiame grąžtą (vertikaliai), jei besisukantis rotorius plaka viena kryptimi, tada tam tikra apkrova yra netinkamai. Pataisykite, bandykite dar kartą. Sutepkite viršuje esančias veržles ir uždenkite antruoju dangteliu. Ant rotoriaus kraštų klijuojame elektrinę juostą. Mes džioviname. Pats rotorius yra paruoštas!
5. Paimame du ilgesnius varžtus, tvirtiname juos spaustukais ir įmušame įdubas, kuriose bus tvirtinamas rotorius. Dabar turime sugalvoti išorinį rėmą. Iš laminato iškirpkite apskritimą. Geriau jį iš anksto nupiešti kompasu. Nedelsdami nubrėžkite vertikalią ir horizontalią liniją 90 laipsnių kampu. Viduje išpjauname mažesnį apskritimą, bet tokį, kad ten tilptų rotorius. Horizontaliose linijose darome skylutes varžtams priešais vienas kitą. Įsukame varžtus. Tarp jų dedame savo giroskopo ašį. Tokiu atveju jo negalima priveržti per stipriai, kitaip trintis prislopins sukimosi greitį, ir niekas neveiks. Palikite apie 1 mm eigos, bet taip, kad giroskopas neiškristų iš varžtų. Varžtus priklijuojame prie strypo, kad vibracija jų neatsuktų nuo rėmo.
6. Belieka tik įdiegti apsaugą. Imame storą vielą, sulenkiame į žiedą. Pažymėtos horizontalės vietoje pritvirtiname prie savo gaminio. Giroskopas yra paruoštas. Apvyniojame siūlą ant ašies ir, staigiai traukdami, patikriname veikimą.

Tarp mechaninių giroskopų išsiskiria rotacinis giroskopas - greitai besisukantis standus korpusas kurios sukimosi ašis gali keisti orientaciją erdvėje. Tuo pačiu ir greitis
giroskopo sukimasis žymiai viršija jo ašies sukimosi greitį
sukimasis. Pagrindinė tokio giroskopo savybė yra galimybė prižiūrėti
erdvė nekintama sukimosi ašies kryptis, jei nėra
išorinių jėgų įtaka jai.

Būtinai pažiūrėkite šį vaizdo įrašą.
Tai yra parduotuvės giroskopas:

Taip, iš šiukšlių)) mums reikės - 1 gabalo laminato (radau senelio laužą
balkonas), 2. Skardinės dugnas ir dangtis (suvalgiau pupeles, gavau
stiklainis) 3. Plieninis pagaliukas (sunkiausia dalis buvo rasta gatvėje)
4. Plastilinas (pavogė iš sesers) 5. Riešutai arba (ir) svareliai 6. du
varžtas, centrinis perforatorius (aštrus daiktas gale, nukris ir yla, viskas pas senelį)
6. viela (vario storio, rasta mano senelio)) 7. Poksipolis (ar kitas kietėjimas
klijai, paimti iš senelio)) 8. Izoliacinė juosta (ten pat)) 9. Siūlai (paleidimui ir pan.
taip pat pas mano močiutę)), taip pat pjūklas, atsuktuvas ir kt ...
bendra mintis čia aiški

tada iš laminato iškirpkite rėmą ir sulenkite vielą į žiedą, taip pat į
varžtus reikia per įdubą perverti yla (aš daugiau to nedariau, tiesiog
išardė mano giroskopą ir nufotografavo dalis...))

tada surinksime pagrindinę dalį - rotorių (arba kažkaip kitaip)) paimame dugną ir
kaklą (jie yra vienodi) padarome juose skylę (centre !!), skylė turėtų būti
būti storas kaip geležinė lazda.. Geležinį strypą perpjauname į ilgį, galus
pagaląsti.Kad geriau išlygiuoti, įkiškite strypą į grąžtą ir kaip tai padaryti
pagaląsti mašiną dilde iš 2 pusių, taip pat reikia padaryti griovelį
pasodinkite siūlu (jį rasite nuotraukoje)) vieną iš diskų ištepsime plastilinu ir
į jį kišame veržles ir grimztus (kas turi plieninį žiedą, galiausiai
spalvingas), tada prijunkite abu diskus (sumuštinį) ir pradurkite juos per skylutes
ašį. Viską sutepkite poksipoliu, įkiškite (dėklas)) į grąžtą ir kol kas
poksipolis darosi šaltas, mes diską centruosime (kad nemuštų) tai svarbiausia
darbo dalis. Pusiausvyra turi būti tobula.

Šis naminis gaminys bus įdomus visų pirma mažiems vaikams. Ypač jei sudėsite. Apskritai rotacinio giroskopo gamyba iš improvizuotų priemonių yra puikus būdas linksminkitės ir mėgaukitės laisvalaikiu. Nepaisant vizualinio visos konstrukcijos sudėtingumo, ją pasidaryti labai paprasta, nes iš tikrųjų giroskopas yra paprastas sukasi, tik su „paslaptimi“.

Tačiau pats giroskopo veikimo principas taip pat gana paprastas: smagratis sukasi pagal laikrodžio rodyklę aplink savo ašį, kuri, savo ruožtu, yra susijusi su žiedu ir sukasi horizontalioje plokštumoje. Šis žiedas yra tvirtai pritvirtintas kitame žiede, besisukančiame aplink trečiąją ašį. Štai ir visa paslaptis.

Rotacinio mechaninio giroskopo gamybos procesas

Iš plastikinis vamzdis nupjaukite du tokio paties pločio žiedus. Taip pat reikės guolio, kurį reikia nulieti superklijais, kad nesisuktų. Į vidinį žiedą įspaudžiame medinę „tabletę“, kurios centre reikia išgręžti skylę metaliniam strypui smailiais galais.

Ant vieno strypo galo uždedame plastikinio vamzdelio gabalėlį (galite pasiskolinti iš šratinukas). Plastikiniame žiede išgręžiame dvi skyles strypui ir sujungiame jį su guolio sukimosi ašimi didesnio skersmens metaliniais vamzdeliais (galite naudoti teleskopinės antenos segmentus).