Giroskopas

Giroskopas – prietaisas, skirtas sukimuisi surasti. Bendru atveju tai yra bet koks greitai besisukantis kietas kūnas, kurio ašis gali erdvėje keisti savo kryptį. Visi reiškiniai susiję su greitu giroskopo sukimusi vadinami giroskopiniais. Giroskopas yra skridinys, kurio ašies kryptis laisvai kinta. Žaislinis giroskopas yra paprasto giroskopo modelis. Įsuktas giroskopas priešinasi tokioms jėgoms kaip sunkis, kurie veikia jo ašį, ir stengiasi išlaikyti pusiausvyrą. Giroskopinis kompasas turi giroskopą, kurio ašis, ją įsukus, nukrypsta šiaurės kryptimi.

Didžiausią vertę moksle ir technikoje turi simetriniai giroskopai, kurie turi sukimosi simetriją ašies atžvilgiu. Ta ašis vadinama geometrine arba giroskopo figūrine ašimi. Simetrinio giroskopo teorija paprastesnė ir svarbesnė negu nesimetrinio giroskopo. Paprastai vienas giroskopo ašies taškų yra įtvirtintas – giroskopo atramos taškas: giroskopo figūros ašies taškas O, kurios atžvilgiu nagrinėjamas giroskopo sukimasis. Bendru atveju giroskopo judėjimas susideda iš atramos taško O judėjimo ir sukimosi apie momentinę ašį, einančią per tą tašką O (pvz., vilkelis – giroskopas su judančiu atramos tašku).

Pagrindiniu teorijoje laikomas giroskopas, kurio atramos taškas nejuda, tap pat tiriami giroskopai su judančiu atramos tašku. Kad giroskopo ašis galėtų laisvai suktis erdvėje, giroskopas įstatomas kardaninėje pakaboje. Giroskopo smagračio sukimosi ašis AA, vidurio žiedo sukimosi ašis BB ir išorinio žiedo sukimosi ašis DD kertasi taške, vadinamame kardaninės B pakabos centru (AA ⊥ BB), o (BB ⊥ DD). Toks giroskopas turi tris laisvės laipsnius ir gali laisvai suktis apie kardaninės pakabos centrą. Jeigu D kardaninės pakabos centras arba atramos taškas sutampa su giroskopo masių centru, tai toks giroskopas vadinamas pusiausvyruoju. Pagal Oilerio teoremą, giroskopo judėjimą nejudančio atramos taško O atžvilgiu galima įsivaizduoti kaip sukimąsi apie neorientuotą ašį, einančią per šį tašką.

Judėjimas