Žiroskop
From Wikipedia, the free encyclopedia
Žiroskop ili giroskop (grč. γῦρος: krug ili γυρός: okrugao, zaobljen) je mjerni instrument kojemu je glavni dio zvrk. Zvrk su poznavali već stari Kinezi. Matematičke osnove teorije zvrka dao je prvi Leonhard Euler 1765. Léon Foucault konstruirao je 1851. spravu koja mu je služila za prikazivanje činjenice da Zemlja djeluje kao zvrk, i nazvao je žiroskopom. Žiroskopi koji se upotrebljavaju u različitim uređajima imaju zvrk što rotira velikom brzinom, katkad i više od 20 000 o/min; za pogon najčešće služe asinkroni elektromotori kojima je rotor dio zvrka, a katkad se zvrk pogoni i pneumatički.[1]
Dinamička svojstva žiroskopa: žiroskopska inercija, precesija, nutacija i žiroskopski reakcijski moment koriste se za naprave kao što su žirokompas, umjetni ili žirohorizont (kod zrakoplova), žiroskopski držač smjera (na torpedima i raketama), žiroskopski stabilizator (protiv ljuljanja brodova), žiroautopilot (za vođenje zrakoplova bez sudjelovanja pilota) i slično.
Žiroskop je rotirajući predmet, najčešće disk, obješen u jednom ili dva okvira koji se nalaze u posebnom nosaču (kućištu žiroskopa). Rotacija diska proizvodi tromost ili inerciju koja os rotacije diska u nedostatku nekih vanjskih smetnji zadržava usmjerenu u fiksnom pravcu u prostoru. Po Newtonu, prostor i vrijeme su apsolutni. Savršeni žiroskop podešen da rotira bez smetnji, s osi usmjerenom k nekoj zvijezdi ostao bi u tom položaju vječno. Osim mogućnosti okretanja oko svoje osi žirokop ima barem još jedan stupanj slobode kretanja. Na taj način žiroskop dobiva određena svojstva, a to su velika stabilnost i precesija. Stabilnost žiroskopa se ogleda u tome što se snažno suprotstavlja svim vanjskim utjecajima koji teže da mu promjene položaj osi. Pod precesijom podrazumijevamo osobinu žiroskopa da pri nasilnoj promjeni položaja jedne njegove osi skreće oko druge, njoj okomite osi.
Na slici A prikazan je običan disk s jednim stupnjem slobode kretanja. On ima jedino mogućnost okretanja oko svoje osi X-X. Na slici B prikazan je žiroskop s dva stupnja slobode kretanja. Žiroskop rotira oko svoje osi X-X, a može se okretati i oko osi Y-Y. Osi X-X i Y-Y su međusobno okomite i vezane zglobno. Na slici C prikazan je žiroskop s tri stupnja slobode kretanja. On rotira oko svoje glavne osi X-X, a može rotirati i oko osi Y-Y i Z-Z. Sve tri osi su međusobno okomite i vezane kardanski, tako da je omogućeno neovisno kretanje oko svake osi.