Как работает гироскоп

Проще говоря, гироскоп – это волчок, который быстро вращается вокруг вертикальной оси, прикрепленный к рамке, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси, и прикрепленный к другой рамке, которая вращается вокруг третьей оси. Как бы вы ни вращали волчок, он всегда остается в вертикальном положении. Датчики получают сигнал о том, как спиннер ориентирован относительно рамок, а процессор получает информацию и с высокой степенью точности считывает, как рамки в данном случае должны быть расположены относительно силы тяжести.

Содержание

Что такое гироскоп в смартфоне

Современные мобильные устройства в большинстве случаев оснащены гироскопом. Их также называют гироскопическими датчиками. Этот компонент смартфона работает непрерывно, автономно и не требует калибровки. Это устройство не обязательно должно быть включено, но в некоторых телефонах есть функция его отключения в целях экономии энергии. Она имеет форму микроэлектромеханической схемы, расположенной под корпусом смартфона.

Для чего он используется

Внедрение технологии giro в мобильные устройства значительно расширило их функциональность и добавило новый способ управления устройством. Например, просто встряхните телефон, чтобы ответить на входящий звонок. Изменение ориентации экрана путем наклона смартфона также возможно благодаря гироскопическим датчикам, которые обеспечивают стабилизацию камеры. В приложении “Калькулятор” простой поворот экрана на 90 градусов открывает дополнительные функции.

Благодаря гироскопу стало очень удобно пользоваться картами, встроенными в смартфон. Если человек повернет свое устройство “лицом”, например, к определенной улице, она появится на карте с большой точностью. Хороший смартфон с гироскопом открывает интересные возможности для мобильных игр. Вождение виртуального автомобиля становится невероятно реалистичным, когда вы используете вращение смартфона для управления им. В технологии виртуальной реальности гироскопические датчики отслеживают вращение головы.

Как работает гироскопический датчик

Гироскопический датчик имеет две массы, движущиеся в противоположных направлениях. При наличии угловой скорости на массы действует сила Кориолиса, направленная перпендикулярно их движению. Массы смещаются на величину, пропорциональную приложенной скорости. Расстояние между подвижным и неподвижным электродами изменяется, что приводит к изменению емкости конденсатора и напряжения на его катушках, что уже является электрическим сигналом. Эти электронные сигналы регистрируются датчиком гироскопа.

Как проверить, есть ли в вашем смартфоне гироскоп

Простой способ – посмотреть технические характеристики устройства на официальном сайте производителя. Если есть гироскопический датчик, он обязательно будет указан. Некоторые производители умалчивают о наличии или отсутствии гироскопа в телефоне, не желая тратить на него место. Это понятно – все хотят, чтобы телефон был легче и тоньше. В этих случаях могут помочь сторонние приложения.

На YouTube есть целый раздел видеороликов, которые можно поворачивать на 360 градусов. Если вы можете управлять этим видео, вращая смартфон, значит, гироскоп работает. Вы также можете установить приложение AnTuTu Benchmark, которое выполняет полную диагностику вашего устройства. Там вы найдете строку о наличии или отсутствии гироскопа.

Какие телефоны оснащены гироскопом

Первым смартфоном, оснащенным датчиком гироскопа, стал Iphone 4. Покупатели положительно отреагировали на это новшество, и с тех пор гироскопы начали заполнять рынок. Все последующие версии смартфонов Apple были оснащены гироскопами. Владельцам устройств на базе android в этом отношении немного сложнее, но вы можете спросить у консультанта перед покупкой или проверить самостоятельно. Гироскоп в телефоне является важным дополнением.

Видео

Гироскоп: применение

Чаще всего он используется как измерительный элемент в гироскопах наведения, а также как датчик угла поворота или угловой скорости в устройствах, работающих под автоматическим управлением. В некоторых случаях гироскоп может служить в качестве генератора энергии или крутящего момента.

Принцип работы гироскопа позволяет широко использовать его в авиации, судоходстве и аэрокосмической промышленности. Почти каждое глубоководное судно имеет гирокомпас для автоматического или ручного управления судном, а некоторые также используют гиростабилизаторы. Корабельная система наведения огня обычно оснащена рядом дополнительных гироскопов для обеспечения стабильной системы отсчета или для измерения угловых скоростей.

Вертолеты и самолеты также в обязательном порядке оснащаются этими устройствами для получения достоверной информации о работе системы навигации и стабилизации. К таким устройствам относятся авиагоризонт, гироскопический индикатор крена и тангажа и гироскоп. Если рассматривать вертолет с гироскопом, то это устройство может служить как индикатором, так и датчиком автопилота.

Многие самолеты оснащены гиростабилизированными магнитными компасами и другими устройствами, такими как гирокамеры, гироскопы и приборы навигационного прицеливания. В военной авиации гироскопы широко используются в качестве компонентов бомбовых и орудийных прицелов.

Что такое гироскоп в смартфоне?

Гироскоп в мобильном телефоне не имеет ничего общего с традиционным механическим устройством. В данном случае модуль представляет собой микроскопический электронный чип, способный вычислять угловые скорости, передавая соответствующую информацию в виде электрических сигналов. Как правило, размеры такого чипа составляют всего несколько миллиметров. Вообще отвечая на вопрос “Гироскоп в смартфоне – что это такое?”, непосвященному может показаться, что особых преимуществ у владельца этого чипа нет – использование устройства направлено лишь на определение отклонения мобильного гаджета от собственной оси. Но так ли это на самом деле?

Разница между гироскопом и акселерометром

Гироскоп в смартфоне – что это такое? Этот модуль способен передавать определенным приложениям данные об угле наклона мобильного гаджета по отношению к земной поверхности. Аналогичная функция также возложена на акселерометр. Однако эти устройства работают по-разному. Наконец, акселерометр основан на вычислении собственного ускорения в пространстве. На практике эти две системы взаимозаменяемы. По этой причине современные смартфоны оснащены как гироскопом, так и акселерометром.

Функции гироскопа

Зачем нужен гироскоп в смартфоне? Использование датчика открывает следующие возможности. Прежде всего, элементарно встряхнув мобильный телефон, пользователь может быстро ответить на входящий звонок. Гироскоп позволяет просматривать изображения, переключать аудиодорожки в плеере и облегчает переворачивание страниц при просмотре текстовых документов.

Зачем еще смартфону гироскоп? Этот модуль становится чрезвычайно полезным при использовании калькулятора. Наклоняя гаджет в ту или иную сторону, можно выбрать умножение, деление, вычитание и сложение величин.

Разработчики мобильных устройств также нашли применение гироскопу в различных приложениях и программном обеспечении. Когда определенные устройства встряхиваются, Bluetooth автоматически обновляется. Гироскоп очень полезен для измерения уровней и углов наклона.

Гироскоп незаменим при работе с электронными картами. Модуль позволяет определить точное положение пользователя в заданной области. При запуске навигатора карта будет менять положение после того, как человек совершит поворот. Если пользователь повернется лицом к определенному объекту, он немедленно появится на визуальной карте. Такая функция будет чрезвычайно полезна для людей, которые любят отдых на природе, особенно путешествия и ориентирование.

Гироскоп незаменим для любителей мобильных игр. Эта функция позволяет получить более реалистичное изображение и облегчает управление. Гироскоп придает особую правдоподобность всевозможным симуляторам, шутерам и 3D-ходункам. Чтобы вождение виртуального автомобиля или полет на самолете казались более реальными, просто переместите смартфон в одну из плоскостей.

Если пользователь мобильного телефона планирует в будущем использовать шлем виртуальной реальности, гороскоп просто необходим. Без датчика система смартфона не сможет отслеживать движения головы человека и перемещение головы в пространстве.

Недостатки

Но наличие гироскопа в смартфоне может стать недостатком, так что некоторые пользователи стараются сразу отключить функциональный модуль. Речь идет о реакции некоторых приложений на изменение положения мобильного телефона в пространстве со значительной задержкой.

Сравнимым недостатком наличия гироскопа в смартфоне является неудобство, которое может возникнуть при чтении электронной книги. Если пользователь произвольно изменит положение, датчик немедленно преобразует ориентацию страницы в правильной плоскости. Такие моменты обычно раздражают.

Как проверить, есть ли в вашем смартфоне гироскоп

Узнать о наличии функционального модуля в системе мобильного устройства можно несколькими способами. Самый простой и доступный способ – прочитать описание модели смартфона на официальном сайте производителя или изучить техническую документацию, которая идет в комплекте с гаджетом.

Существуют и другие решения. Например, можно прибегнуть к установке специальных приложений на телефон. Одним из них является AnTuTu Benchmark. После установки и запуска приложения просто перейдите на вкладку “Информация”. Через несколько мгновений на экране появятся все технические данные смартфона.

В качестве альтернативы вышеописанному варианту можно использовать инструмент Sensor Sense. Приложение собирает данные со всех датчиков, встроенных в ваше мобильное устройство. Если гироскопа нет в списке “обнаруженных” модулей, это означает, что гироскоп отсутствует.

Гироскоп для смартфонов. Зачем он нужен и как он работает

На изображении выше показано мобильное приложение, имитирующее акселерометр.

Современная конструкция акселерометров позволяет подключать их к бортовому компьютеру в автомобилях, поездах, самолетах и ракетах. Таким образом, создается абсолютно полная система. Его основной задачей является анализ измерения скорости ускорения. Затем компьютер выдает соответствующую команду для регулирования работы, и скорость увеличивается или уменьшается.

В настоящее время использование датчика акселерометра выходит за рамки транспортной отрасли. Это устройство также было встроено в мобильные телефоны, но в несколько иной форме. Это современная версия более компактного устройства, о котором речь пойдет ниже.

Что такое гироскоп в телефоне

Как и OTG, гироскоп в смартфонах Android, iPhone и других современных мобильных устройствах – это программно-аппаратная технология, которая позволяет владельцу использовать телефон с максимальным комфортом. По сути, гироскоп – это небольшой датчик, встроенный в общую печатную плату и передающий операционной системе информацию о текущем положении устройства в пространстве.

Но сначала несколько слов о гироскопах в целом. Этот тип прибора, который может измерять отклонение от “точки неподвижности” во всех трех измерениях, появился давно; традиционно его изобретение приписывается И. Простейшим примером является ярмо – игрушка, способная сохранять движение относительно центра тяжести в течение длительного времени.

Устройство, сконструированное Боненбергером и доработанное М., который жил немного позже. Фуко, технически представлял собой тяжелый диск, вращающийся в трех сферах, ориентированных по осям X, Y и Z. И, как уже упоминалось, центр тяжести диска (в ранних версиях – сферы) оставался постоянным до остановки вращения, независимо от наклона сфер.

Поместив шкалу на внешние края устройства, ученые смогли отследить наклон и, таким образом, изменение направления относительно Земли как неподвижной точки. С тех пор и до сегодняшнего дня гироскопы, в том числе и в телефонах, использовались именно для этой цели: определения перемещения в пространстве.

Конечно, в смартфоне нет вращающихся дисков или тяжелых сфер; вместо этого микроустройства, содержащие небольшое количество движущейся материи, впаяны в печатную плату. Практически невозможно найти гироскоп без высокого уровня понимания схемотехники – он ничем не отличается от любого другого датчика.

Конструкция гироскопа

Гироскоп известен с 19 века. Его действие заключается во вращении твердого тела с большой скоростью вокруг оси. Самый простой и наглядный пример того, как работает эта машина, – простая йольская игрушка. Когда вы раскручиваете его, он вращается вокруг своей оси до тех пор, пока на него не действуют внешние силы.

С другой стороны, гироскоп не двигается и остается стабильным благодаря гораздо большей силе вращения, чем yoollo. Таким образом, вы можете вращать машину как угодно, но ее ось остается постоянно вертикальной.

Первые гироскопы были механическими, но позже, по мере развития науки, они стали лазерными и оптическими. В современной электромеханике такие устройства используются в виде микроэлектромеханических датчиков. Так выглядит телефон – усовершенствованная навигационная система для кораблей, самолетов и вертолетов.

Поэтому в современном мире люди живут на так называемой высокой скорости. Однако в стремлении упростить и улучшить качество жизни все больше и больше устройств, которые раньше относились только к высоким технологиям, проникают в повседневную жизнь. Одним из таких примеров является гироскоп в вашем телефоне. Что представляет собой это устройство, давно известно капитанам кораблей и подводных лодок, летчикам и астронавтам. В современном гаджете такое устройство появилось сравнительно недавно, но уже навсегда закрепилось среди важных и полезных функций.

Как работает гироскоп: суть, принцип действия, где используется

Гироскоп для начинающих

Однажды я наблюдал за разговором двух друзей, точнее, подруг:

О: О, вы знаете, у меня новый смартфон, в нем даже есть встроенный гироскоп.

Б: О, да, я тоже его скачал, у меня гироскоп уже месяц.

О: Вы уверены, что это гироскоп?

Б: Да, гироскоп для всех знаков зодиака.

Чтобы сделать мир немного менее диалоговым, мы предлагаем вам узнать, что такое гироскоп и как он работает.

Гироскоп: история, определение

Гироскоп – это устройство, имеющее свободную ось вращения и способное реагировать на изменения углов ориентации тела, на котором он установлен. При вращении гироскоп сохраняет свое положение неизменным.

Само слово происходит от греческого gyreuo – вращаться и skopeo – смотреть, наблюдать. Термин “гироскоп” был впервые введен в обиход Жан Фуко в 1852 году, но устройство было изобретено раньше. Он был изобретен немецким астрономом Иоганн Боненбергер… в 1817 году.

Гироскопы это жесткие тела, вращающиеся с высокой частотой. Ось вращения гироскопа может менять свое направление в пространстве. Вращающиеся артиллерийские снаряды, пропеллеры самолетов и роторы турбин обладают гироскопическими свойствами.

Простейший пример гироскопа спиннер или известная детская игрушка – юла. Тело, вращающееся вокруг определенной оси, которое сохраняет свое положение в пространстве, если на гироскоп не действуют внешние силы или моменты этих сил. В то же время гироскоп стабилен и способен противостоять внешней силе, которая во многом зависит от скорости его вращения.

Например, если быстро вращать юлу, а затем толкнуть ее, она не упадет, а продолжит вращаться. Когда скорость вихря падает до определенного значения, начинается прецессия – явление, при котором ось вихря описывает конус, а импульс вихря меняет направление в пространстве.

РосомахаВулкан

Типы гироскопов

Существует множество типов гироскопов: два и три степени (разделенные на степени свободы или возможные оси вращения), механический, лазер и оптический гироскопы (разбивка по принципу действия).

Давайте рассмотрим наиболее распространенный пример механический поворотный гироскоп. По сути, это волчок, вращающийся вокруг вертикальной оси, которая вращается вокруг горизонтальной оси и, в свою очередь, закреплена в другой раме, вращающейся вокруг третьей оси. Как бы вы ни вращали волчок, он всегда будет находиться в вертикальном положении.

Применение гироскопов

Благодаря своим свойствам гироскопы находят очень широкое применение. Они используются в системах стабилизации космических аппаратов, в навигационных системах кораблей и самолетов, в мобильных устройствах и игровых консолях, а также в качестве тренажеров.

Вы можете задаться вопросом, как такое устройство может поместиться в современный мобильный телефон и зачем оно там нужно. Дело в том, что гироскоп помогает определить положение устройства в пространстве и узнать угол отклонения. Конечно, в телефоне нет непосредственно спин-волны, гироскоп представляет собой микроэлектромеханическую систему (MEMS), содержащую микроэлектронные и микромеханические компоненты.

Как это работает на практике? Представьте, что вы играете в свою любимую игру. Например, гоночная игра. Чтобы повернуть руль виртуального автомобиля, не нужно нажимать никаких кнопок, достаточно изменить положение гаджета в руках.

МЭМС-датчикМЭМС-датчик

Как видите, гироскопы – это удивительные устройства с полезными свойствами. Если вам необходимо решить задание по расчету движения гироскопа в поле внешних сил, обратитесь к специалистам Службы поддержки студентов, которые помогут вам справиться с ним быстро и качественно!

Гироскоп – что это такое, зачем он нужен и как он работает

Гироскоп является важной частью многих навигационных систем, различных устройств и технологий и установлен практически во всех моделях телефонов и планшетов.

Он позволяет измерять перемещение объекта в пространстве, независимо от того, находится ли устройство в горизонтальном или вертикальном положении. Это дает вам широкие возможности управления.

Гироскоп - что это такое, зачем он нужен и как он работает

В предыдущей статье вы узнали, как включить и настроить родительский контроль в Android. Сегодня мы рассмотрим, что такое гироскоп в простых и понятных терминах, зачем он нужен и как он работает.

Что такое гироскоп

Гироскоп (гироскоп, гироскоп) – это устройство, которое используется для измерения углов ориентации тела/объекта относительно земли. Он позволяет узнать направление движения объекта, на котором он установлен, его угол наклона/вращения. В каком положении сейчас находится объект, например, смартфон сейчас находится в горизонтальном, вертикальном или любом другом положении/наклоне.

Сам термин состоит из двух частей – gyreuo (вращать) и skopeo (смотреть). Впервые он был использован в 1 852 году Дж. Фуко прочитал лекцию во Французской академии наук о том, как экспериментально обнаружить вращение Земли в инерциальном пространстве. Сам инструмент был изобретен в 1817 году немецким астрономом Иоганном Боненбергером.

Что он делает:

  • Обнаруживает движение объекта в пространстве
  • Текущий угол наклона
  • Показывает стороны света, подобно компасу
  • Предоставляет данные для расчета скорости

Обычный поворотный гироскоп представляет собой кардан с вращающимся колесом, шаром или диском внутри, ось вращения которого может принимать абсолютно любую ориентацию. Во время движения/вращения ориентация этой оси не будет зависеть от наклона или вращения кардана / крепления, в соответствии с принципом сохранения углового момента.

Современные гироскопы, которые устанавливаются в смартфоны и различные компьютерные устройства, представляют собой обычную систему – гироскоп MEMS.

Где используется:

  • В навигационных системах
  • Смартфоны и планшеты
  • Умные часы
  • Геймпады в игровых приставках
  • На кораблях, автомобилях, космических кораблях, самолетах – в целом на транспортных средствах
  • На тренажерах
  • Системы стабилизации камеры

Конструкция гироскопа

Существует много различных типов гироскопов: двухступенчатые и трехступенчатые – они отличаются степенями свободы или возможными осями вращения. Они также делятся на механические, лазерные и оптические, что определяет принцип их работы.

Сам инструмент обычно представляет собой колесо, установленное на двух или трех универсальных шарнирах – это поворотные подшипники. Это заставляет колесо вращаться вокруг одной оси.

Рассмотрим самый распространенный – механический трехступенчатый поворотный гироскоп. Он состоит из трех имбалов, установленных один на другой, с ортогональными осями вращения и колесом в центре. Это позволяет колесу, установленному во внутреннем кардане, иметь ориентацию, не зависящую от ориентации его опоры. Другими словами, как бы вы ни крутили такое устройство, колесо всегда будет находиться в одном и том же положении – вращаться вокруг определенной оси.

Чтобы понять, как это работает, возьмем детскую игрушку под названием Yulu. Когда он вращается, он всегда находится в одном и том же положении / вокруг определенной оси, если, конечно, на него не действуют внешние силы. Кроме того, он обладает устойчивостью, поэтому если вы толкнете его, он вернется в то же положение и будет вращаться в том же положении. В тот момент, когда юла теряет скорость, ее ось вращения начинает напоминать конус / меняет свое направление в пространстве – это называется прецессией.

Интересно! Вращающиеся устройства не используются в качестве датчиков, они применяются только для стабилизации различных структур и механизмов. Например, он используется в симуляторе гироскопа.

Оптические гироскопы работают на основе физического эффекта Саньяка. Из этого следует, что в инерциальной системе отчета скорость света постоянна. Однако если послать луч в неинерциальную систему, его скорость изменится. Если траектория луча проходит через вращающееся устройство, то будет наблюдаться задержка в достижении цели. Результирующая разница во времени напрямую связана с величиной углового поворота датчика.

Как упоминалось выше, в электронике используются гироскопы-MEMS, небольшие чипы, которые благодаря своим размерам могут быть размещены даже на умных браслетах. Там они используются вместе с акселерометром, чтобы сделать данные еще более точными.

Есть ли разница с акселерометром?

На самом деле, гироскоп и акселерометр могут выполнять практически одинаковые вычисления. Однако акселерометр лучше определяет вращение объекта в пространстве и измеряет видимое ускорение, для чего он и используется.

Гироскоп лучше определяет перемещение объекта в пространстве, текущий угол наклона, указывает стороны света подобно компасу и предоставляет данные для расчета скорости. Гироскоп может делать все то же самое, что и акселерометр, но акселерометр больше не может.

Немного истории

Люди с древних времен искали способы определения направления в пространстве. Ранними точками отсчета были крупные удаленные объекты, такие как солнце, горы и луна. Затем появились первые приборы, основанные на земной гравитации – отвес и спиртовой уровень. И первые, и вторые используются в строительстве и сегодня. Китайский прорыв произошел в Средние века с изобретением компаса, который использовал магнитное поле Земли для определения направлений.

Впервые гироскоп был описан в 1817 году немецким астрологом Джоном Боненбергером, что считается официальной датой изобретения. Однако математик Пуассон утверждает, что изобрел его еще раньше, в 1813 году. Главной частью этого устройства был массивный вращающийся карданный шар. В 1 832 году был изобретен гироскоп с вращающимся диском вместо сферы.

В 1 852 году Ж. Фуко представил свой доклад о гироскопе, где он уже использовал его как прибор, показывающий изменение направления. Именно Фуко придумал сам термин – гироскоп.

В 1980-х годах гироскоп нашел практическое применение, он был использован для стабилизации курса торпеды инженером Орби. Затем его стали устанавливать на самолетах, ракетах, подводных лодках и в сочетании с компасом.

Резюме

Это была основная информация по данному вопросу. Это действительно важное устройство, которое уже давно используется в самых разных сферах, а сейчас без него невозможно представить ни один смартфон.

Гироскопы

Гироскоп – это вращающееся колесо или диск, ось которого может быть ориентирована любым образом.

Цель обучения

  • Сравните понятие вращающегося колеса и гироскопа.

Ключевые моменты

  • Крутящий момент перпендикулярен плоскости, образованной r и F. Сожмите пальцы правой руки в направлении F, а большой палец укажет в правильном направлении.
  • Получается, что сторона крутящего момента совпадает со стороной углового момента.
  • Гироскоп вращается вокруг вертикальной оси, потому что вращающий момент L всегда горизонтален и перпендикулярен. Если гироскоп не вращается, он получает угловой момент в направлении углового момента и вращается вокруг горизонтальной оси.

Условия

  • Крутящий момент – вращательное действие силы, измеряется в Ньютонах на метр.
  • Правило правой руки – направление для угловой скорости ω и крутящего момента L, указываемое большим пальцем правой руки при сжатых пальцах в направлении вращения.
  • Универсальный шарнир – устройство для подвешивания чего-либо (напр. судовой компас для поддержания горизонтального положения).

Гироскоп – это устройство, используемое для измерения или поддержания ориентации на основе принципа сохранения углового момента. Это вращающееся колесо или диск, ось которого может свободно действовать в любой ориентации. Он практически неподвижен, так как установка его в универсальном шарнире сводит внешний крутящий момент к минимуму.

Как это работает?

Давайте рассмотрим, как работает гироскоп. Крутящий момент: он измеряет угловой момент по формуле τ = ΔL/Δt.

Мы видим, что направление ΔL совпадает с направлением вращающего момента, который его создает. Направление можно определить с помощью правила правой руки: пальцы руки сжимаются в направлении вращения или силы, а большой палец указывает на импульс или скорость.

В (a) крутящий момент перпендикулярен плоскости, образованной r и F (именно туда указывает большой палец, если повернуть пальцы в направлении F). В (b) видно, что направление углового момента и направление импульса одинаковы

Вращающееся колесо: изучите велосипедное колесо и спицы. При вращении угловой момент направлен в левую сторону от девочки (на рисунке). Предположим, мы повторим это движение. Она ожидает, что колесо будет вращаться в том же направлении, в котором на нее действует сила. Но верно и обратное. Сила создает вращающий момент, действующий горизонтально по отношению к человеку, и именно этот момент создает изменение импульса, перпендикулярное первоначальному. Похоже, что направление L изменилось, но величина изменения не изменилась.

Направление импульса теперь больше наклонено в сторону человека, чем раньше. Таким образом, ось колеса движется перпендикулярно приложенной силе, а не в ожидаемом направлении.

На рисунке (a) девочка берет колесо правой рукой и толкает его левой. Это вызывает крутящий момент прямо в ее направлении. Это приводит к изменению углового момента ΔL в том же направлении. В (b) вы можете видеть векторную диаграмму, показывающую сложение ΔL и L, создающее новый импульс, направленный в сторону девочки. Колесо движется в своем направлении и действует перпендикулярно силам, действующим на него

Гироскоп: Поведение гироскопа также можно объяснить. Во время вращения на него действуют две силы. Вращающий момент действует перпендикулярно угловому моменту, поэтому последний изменяет направление, но не величину. Устройство прецессирует (гироскопическая прецессия) вокруг вертикальной оси, поскольку угловой момент всегда горизонтален и перпендикулярен L. Если на гироскопе не наблюдается вращения, он получает угловой момент в направлении вращения (L = ΔL) и начинает совершать вращения вокруг горизонтальной оси.

В (a) мы видим, что силы, действующие на вращающийся гироскоп, – это его масса и сила опоры, исходящая от подставки. Они создают горизонтальный момент, который изменяет угловой момент (ΔL). При b), ΔL и L складываются, создавая новый угловой момент той же величины, но в другом направлении. Поэтому гироскоп вращается в указанном направлении, избавляясь от провала

Приложения

Гироскопы действуют как датчики вращения. По этой причине они используются в инерциальных системах наведения, где магнитные компасы не работают (как в космическом телескопе Хаббла) или не отвечают требованиям точности. Они также необходимы для стабилизации летательных аппаратов, таких как радиоуправляемые вертолеты или беспилотники.

«Июль в Швейцарии» — издательский дом