Cómo Funcionan Los Giroscopios

{h1}

¿sabías que los aviones y los transbordadores espaciales utilizan el giroscopio de baja tecnología para la navegación? ¡descubre el secreto detrás del movimiento giroscópico!

-

Precesión

Haga clic aquí para descargar el video de movimiento completo de 30 segundos que muestra la precesión en el trabajo. (1.7 MB)

haga clic aquí para descargar el video de movimiento completo de 30 segundos que muestra la precesión en el trabajo. (1.7 MB)

Si alguna vez has jugado con giroscopios de juguete, sabes que pueden realizar todo tipo de trucos interesantes. Pueden balancearse sobre una cuerda o un dedo; pueden resistir el movimiento sobre el eje de giro de maneras muy extrañas; Pero el efecto más interesante se llama precesión. Esta es la parte que desafía a la gravedad de un giroscopio. El siguiente video muestra los efectos de la precesión usando una rueda de bicicleta como un giro:

La sección más sorprendente del video, y también lo increíble de los giroscopios, es la parte en la que la rueda de bicicleta giroscópica puede colgarse en el aire de esta manera:

Cómo funcionan los giroscopios: hacia

¡La capacidad de un giroscopio para "desafiar la gravedad" es desconcertante!

¿Cómo puede hacer eso?

Este misterioso efecto es la precesión. En el caso general, la precesión funciona así: si tienes un giroscopio giratorio y tratas de girar su eje de giro, el giroscopio intentará girar alrededor de un eje en ángulo recto con el eje de fuerza, como esto:

Cómo funcionan los giroscopios: hacia

En la figura 1, el giroscopio gira sobre su eje. En la figura 2, se aplica una fuerza para intentar girar el eje de giro. En la figura 3, el giroscopio está reaccionando a la fuerza de entrada a lo largo de un eje perpendicular a la fuerza de entrada.

Entonces, ¿por qué sucede la precesión?

La Causa de la Precesión

A medida que se aplican fuerzas al eje, los dos puntos identificados intentarán moverse en las direcciones indicadas.

A medida que se aplican fuerzas al eje, los dos puntos identificados intentarán moverse en las direcciones indicadas.

¿Por qué un giroscopio debe mostrar este comportamiento? Parece totalmente absurdo que el eje de la rueda de la bicicleta pueda colgar en el aire de esa manera. Sin embargo, si piensa en lo que realmente está sucediendo con las diferentes secciones del giroscopio a medida que gira, puede ver que este comportamiento es completamente normal.

Veamos dos secciones pequeñas del giroscopio a medida que gira: la parte superior y la inferior, como esto:

Cuando se aplica la fuerza al eje, la sección en la parte superior del giroscopio intentará moverse hacia la izquierda, y la sección en la parte inferior del giroscopio intentará moverse hacia la derecha, como se muestra. Si el giroscopio no gira, entonces la rueda se voltea, como se muestra en el video de la página anterior. Si el giroscopio está girando, piense qué pasa con estas dos secciones del giroscopio: La primera ley del movimiento de Newton. establece que un cuerpo en movimiento continúa moviéndose a una velocidad constante a lo largo de una línea recta, a menos que sea accionado por una fuerza desequilibrada. Por lo tanto, la fuerza aplicada al eje actúa sobre el punto superior del giroscopio y comienza a moverse hacia la izquierda. Continúa intentando moverse hacia la izquierda debido a la primera ley de movimiento de Newton, pero el giro del giroscopio la gira, así:

Cómo funcionan los giroscopios: giroscopio

A medida que los dos puntos giran, continúan su movimiento.

Este efecto es la causa de la precesión. ¡Las diferentes secciones del giroscopio reciben fuerzas en un punto y luego giran a nuevas posiciones! Cuando la sección en la parte superior del giro gira 90 grados hacia un lado, continúa con su deseo de moverse hacia la izquierda. Lo mismo se aplica a la sección en la parte inferior: gira 90 grados hacia el lado y continúa en su deseo de moverse hacia la derecha. Estas fuerzas giran la rueda en la dirección de precesión. A medida que los puntos identificados continúan girando 90 grados más, se cancelan sus movimientos originales. Así que el eje del giroscopio cuelga en el aire y hace preceso. Cuando lo miras de esta manera, puedes ver que la precesión no es en absoluto misteriosa, ¡está totalmente de acuerdo con las leyes de la física!

Usos de los giroscopios

El efecto de todo esto es que, una vez que giras un giroscopio, su eje quiere seguir apuntando en la misma dirección. Si monta el giroscopio en un conjunto de cardanes Para que pueda seguir apuntando en la misma dirección, lo hará. Esta es la base de la giroscopio.

Si monta dos giroscopios con sus ejes formando ángulos rectos entre sí en una plataforma, y ​​coloca la plataforma dentro de un conjunto de cardanes, la plataforma permanecerá completamente rígida a medida que los cardos giren de cualquier forma que deseen. Esta es esta base de sistemas de navegación inerciales (EN S).

En un INS, los sensores en los ejes de los cardanes detectan cuando la plataforma gira. El INS usa esas señales para comprender las rotaciones del vehículo en relación con la plataforma. Si agrega a la plataforma un conjunto de tres sensibles acelerómetros, puede saber exactamente hacia dónde se dirige el vehículo y cómo está cambiando su movimiento en las tres direcciones. Con esta información, el piloto automático de un avión puede mantener el avión en curso, y el sistema de guía de un cohete puede insertar el cohete en la órbita deseada.

Para obtener más información sobre los giroscopios y sus aplicaciones, ¡echa un vistazo a los enlaces en la página siguiente!


Suplemento De Vídeo: COMO FUNCIONA UN GIROSCOPO.




Investigación


El Robot Serpiente Monta A Un Perro Al Rescate
El Robot Serpiente Monta A Un Perro Al Rescate

¿Qué Tiene Que Ver La Gravedad Con El Big Bang?
¿Qué Tiene Que Ver La Gravedad Con El Big Bang?

Noticias De Ciencia


Estados Unidos Ahora Ha Pasado El Pico De La Temporada De Gripe, Pero Las Precauciones Siguen Siendo Urgentes
Estados Unidos Ahora Ha Pasado El Pico De La Temporada De Gripe, Pero Las Precauciones Siguen Siendo Urgentes

El Verano Del Tiempo Extremo Termina Con Una Explosión
El Verano Del Tiempo Extremo Termina Con Una Explosión

Pterodactyl, Pteranodon Y Otros Dinosaurios Voladores
Pterodactyl, Pteranodon Y Otros Dinosaurios Voladores

Antiguo Cementerio 'Fish Lizard' Descubierto Debajo Del Glaciar Que Se Derrite
Antiguo Cementerio 'Fish Lizard' Descubierto Debajo Del Glaciar Que Se Derrite

¿Qué Es El Desarrollo De Superfund?
¿Qué Es El Desarrollo De Superfund?


ES.WordsSideKick.com
Reservados Todos Los Derechos!
La Reproducción De Cualquier Permitió Sólo Prostanovkoy Enlace Activo Al Sitio ES.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ES.WordsSideKick.com