Gyroskopický efekt - stojíme, když se otočíme

Jedna z nejoblíbenějších dětských hraček je špička nebo jula. Budete to rozmazlovat - to stojí a stojí na sebe na jedné noze, pouze jasné proužky na chodníku se slučují v kontinuálním barevném místě. Zdá se, že to je nejčastější, jednoduchá dětská hračka a jádro jejího chování fyzický jev, jako gyroskopický efekt. Zatímco takový vrchol je stacionární, nepředstavuje žádný zájem, je prostě nemožné jej umístit vertikálně. Ale stálo to za to, že se rozplní - zde začínají skutečné zázraky.

Bylo to rotační pohyb a je důvodem pro stabilitu vrcholu. Protože třecí síly v otočném bodě se rotace zpomaluje a když se zastaví, vrchol padne. Stabilní hračka dává gyroskopický efekt. Vytváří odstředivá síla, vznikající při otáčení jule. Pokud je to dobře roztrhané, pak, i když si yule původně stál pod úhlem, stane se vertikální. Horní část je vždy nastavena tak, aby se osa otáčení a směr gravitace shodovaly.

Pokud se pokusíte odchýlit špičku od svislé polohy, začne se vytvářet určité kmity, které mají zvláštní jméno - precese. Osa horní části tohoto jevu popisuje v prostoru kolem svislé čáry číslo podobné kužele. Čím více se rotující vršek odvíjí, tím bude stabilnější. Čím větší je hračka a čím vyšší je její rychlost, tím více gyroskopický okamžik se bude moci vyvíjet. Tímto pojmem se rozumí dílo úhlová rychlost gyroskop moment setrvačnosti vlastní rotace rotoru.

Popisovaný případ je pouze jedním z mála možných příkladů rotujících těles. Jejich hlavním rysem je stabilita těla vzhledem k ose rotace. Aby se zvýšila stabilita kulky a vyloučila její převrácení ve vzduchu, je v letu nucena otáčet. Dosahují to šroubovacím závitem v kufru. Rotující kulička udržuje svou polohu a směr po celý let.

Z výše uvedeného příkladu lze vidět, že gyroskopický efekt nalézá aplikaci nejen jako dětskou hračku. Stabilita rotačního kotouče je používána ve strojírenství. Na tomto principu je konstruována odolnost proti pokusům o změnu polohy rotujícího disku, tzv. Gyroskopických stabilizátorů. Pracují na námořních plavidlech jako zařízení, které se zastaví.

Vymyslené a speciální zařízení - gyroskop. Ve skutečnosti je gyroskop stejný. V tomto zařízení je náprava umístěna ve speciálním zavěšení a může se v ní volně otáčet. Gyroskop může sloužit jako kompas. Pokud ho silně rozptýlíte, osa jeho natočení bude směrována podél poludníku země, ukazující na sever. Takové zařízení se nazývá gyrokompass.

Gyrokompass má určité výhody oproti obvyklému magnetickému kompasu. Takže chyba magnetickým kompasem často poměrně velké, zejména v oblastech poblíž pólů. V takových případech je nejlepší použít gyrokompass. Existuje mnoho dalších nástrojů s použitím gyroskopického efektu - gyro-horizont, gyrotachometry, gyrostabilizační platformy.

Dokonce i samotná Země je obrovským vrcholem a dělá jednu revoluci denně. Tento vrchol má rovněž oscilace precese. Stejné obrovské točení představuje Slunce. Zjevně se to ve vesmíru otáčí kolem své osy. A nejen hvězdy, ale také mlhoviny a galaxie.

Vezměme si například káča, pevně stojící na jednom místě a bránit pokusům o změnu svého postoje se podařilo zjistit, že základem pro toto chování je překvapivě zajímavý a užitečný fenomén, jako je například gyroskopický efekt.