Jokainen esine , että näet seuraa Newtonin liikkeen . Nämä kuuluisat sääntöihin sisältyyhavainto, että se kestääulkoista voimaa nopeuttaaobjekti . Jos esimerkiksi nostatkupin pöydältä , olet hakemassavoimaa ja muuttuviinvauhtiakupin nollasta mitä se tekee nostaakupin ottaadrinkin . Nostat ylös jakuppi nousee . Mutta ne samat lait , sovelletaanpyörivä esine , luoda odottamatonta toimintaa . Eli gyroskoopit reagoi ulkoisia voimia yllättävillä tavoilla . Gyroskooppi
< p >gyroskooppi onpyörivä esine , joka on symmetrinen pyörimisakselin . Koripalloasormen ,kynän liikkuvan pöydälle ,moottoripyörän rengas — nämä ovat kaikki gyroskoopit . Newtonin liikkeen sovelletaan jokaisen pienen osangyroskooppi , jotenliike voitiin laskea tarkkailemalla mitenvauhtia jokaisen pieni osagyroskoopin muutetaanvoima sille . Mutta onpaljon helpompi oikotie löytää liikeyhtälöt , jotka koskevatkoko spinning kehon kerralla . Ei- pyörivä esine muuttaa sen vauhtia , kun kohdistetaan voima . Pyörivä esine muuttuu sen impulssimomentti kunvääntömomenttia .
Hyrrä
Hyrrävoimiin liike onerikoistapaus jäykän kappaleen liikkeen -aihe, joka veisi jonkin verran aikaa tutkia – mutta onhelppo tapa esitellä itsesi joitakinomituisuuksia gyroskooppisen liikettä . Jos asetatlelun alkuun sen pisteen , se heti kaatuu . Jos spin saman alkuun , se vaeltaa ympäripöydän jonkin aikaa , ennen hidastumassa ja laskussa . Painovoima toimii vielä päällä , muttalinkous muuttaaalkuun vastauspainovoimaa .
Impulssimomentti ja Torque
Spinning topit tunteapainovoimaa , muttaspin lisää uuden ulottuvuudenliikettä . < p >pyörivä esine onimpulssimomentti joka osoittaa sen akselia pitkin . Se pitää että impulssimomentti ennallaan , elleivääntömomentti vaikuttaa siihen. Vääntömomentti onkohdistettu voima välimatkan päässäakselin pyörivä esine . Jostop akseli on täysin pystysuora , painovoima vaikuttaamassakeskipisteenalkuun , joka on aivanakselilla . Näin ollen ei ole mitään vääntömomenttia jaimpulssimomentti ei muutu . Ennallaan impulssimomentti tarkoittaapyörintäakselilla ei liiku , niinalkuun pitää spinning pystyssä . Kun epätäydellisyydet pakottaaylhäältä kärkihieman , painovoima ei vedä alasakselin enää . Mutta onhauska juttu vääntömomentti : se on oikeassa kulmassavoima . Joten kunylhäältä alkaa kallistua ja painovoima vetää sitä , se ei vedäalkuun yli – se aiheuttaa se aloittaa huojuu .
Conserving impulssimomentti
Newtonin ensimmäinen laki arveleeajatus, ettäkehon pitääsamaa vauhtia ellei vaihtanut toisen rajasäännöstö samanlainen asia on totta spinning elimet :runko pitää sen impulssimomentti elleivääntömomentti muuttuu sitä . Joten jos voisit eristääpyörivä esine ulkopuolisilta voimat pystyisi aiheuttamaanvääntömomentin , niinesine pitää sen impulssimomentti samaan suuntaan . Niin gyroskooppisen laitteet toimivat . Pyörivä osa on suljettu keinuripustimia — vivustojen että annagyro spin vapaasti — jaspin pitää menossa samaan suuntaan . Joten joskardaanisia gyro lähtee osoittiitäisessä horisontissa , se pysyy huomautti , että samalla tavalla riippumattakäänteitä ja sen runko .
Prekessio
katselu vertikaalisesti keskeytetty , spinning polkupyörän renkaan reagoivat vetovoima on yksikaikkein pakottavia visuaalinen mielenosoituksiavaikutus ulkoisten voimaangyroskooppi . Videoita ovat saatavilla Internetissä , osoitteessa tällaisissa paikoissa kutenMIT avoimen kurssin vierintäliikkeen ja gyroskoopit . Jos liitätmerkkijono toiseen päähänakselinpolkupyörän renkaan , ja annarenkaan pudota , voit odottaa sen kaatua ja roikkuakiinnityskohta . Mutta kun rengas pyörii , voima toimii myösvääntömomentin ja , kuten edellä mainittiin , sen sijaan, että vetämällä alas , se toimii suorassa kulmassa ja lähettää renkaan pyörivä noin ilmassa . Että liike on nimeltään precession , määritelläänvastegyroskooppiulkoista voimaa .