Kuidas güroskoop töötab: olemus, tööpõhimõte, kus seda kasutatakse. Vanametallist mehaaniline pöörlev güroskoop Güroskoobi valmistamiseks vajame

Mehaaniline güroskoop pole nii keeruline seade, kuid selle töö on üsna ilus vaatepilt. Teadlased on selle omadusi uurinud rohkem kui kakssada aastat. Võiks arvata, et kõike on uuritud, sest see on ammu leitud ja praktiline kasutamine ja teema tuleks lukku panna.

Kuid on entusiastlikke inimesi, kes ei väsi väitmast, et kui güroskoop töötab, muutub selle kaal ühes või teises suunas või teatud tasapinnal pöörlemisel. Veelgi enam, järeldused kõlavad nii, nagu ületaks güroskoop gravitatsiooni. Või moodustab see nn gravitatsioonilise varjutsooni. Ja lõpuks on inimesi, kes ütlevad, et kui güroskoobi pöörlemiskiirus ületab teatud kriitilise väärtuse, siis see seade omandab negatiivse kaalu ja hakkab Maast eemale lendama.

Millega meil tegemist on? Läbimurde võimalus tsivilisatsioonis või pseudoteaduslik pettekujutelm?

Teoreetiliselt on kaalumuutus võimalik, kuid nii suurtel kiirustel, et seda on tavatingimustes katseliselt võimatu katsetada. Kuid on inimesi, kes väidavad, et nad on näinud Maa gravitatsiooni ületamas vaid mõne tuhande minutilise pöörlemiskiirusega. See katse on pühendatud selle hüpoteesi kontrollimisele.

Lihtsaima omatehtud güroskoopi omadused.

Mitte igaüks ei suuda güroskoopi kokku panna. Autorull pani kokku güroskoobi, mis kaalus üle 1 kg. Maksimaalne kiirus pöörlemine 5000 pööret minutis. Kui kaalumuutuse mõju on tõepoolest olemas, on see kangskaalal märgatav. Nende täpsus, võttes arvesse hingede hõõrdumist, on 1 g.

Alustame katset.

Kõigepealt keerutame tasakaalustatud güroskoopi horisontaaltasandil päripäeva. Pöörlev hooratas ei ole kunagi täielikult tasakaalus, sest seda ei saa ideaalselt tasakaalustada. Jah, ja ideaalseid laagreid pole olemas.

Kust tuleb aksiaal- ja radiaalvibratsioon, mis kandub üle tasakaalutulele? Mis võib kaasa tuua kujuteldava kaalutõusu või -kaotuse? Proovime hooratast teises suunas keerutada, et testida teooriat, et pöörlemissuund mängib rolli peaosa gravitatsioonilises varjutuses. Kuid tundub, et imet ei juhtu kunagi.

Mis juhtub, kui riputate ja keerate sisse güroskoopi? vertikaaltasand? Kuid isegi sel juhul ei toimu kaaludel muutusi.

Sunnitud pretsessioon.

Võib-olla näidati teile koolis või instituudis sellist seadet sunnitud pretsessiooni demonstreerimiseks. Kui keerutada güroskoopi näiteks päripäeva vertikaaltasapinnas ja siis uuesti päripäeva, siis kui vaadata ülalt, aga horisontaaltasapinnas, siis tundub, et see tõuseb õhku. Nii ta reageerib välismõjud ja püüab ühendada oma pöörlemistelje ja -suuna telje ja pöörlemissuunaga uues tasapinnas.

Mõnel inimesel, kes selle teemaga ootamatult kokku puutub, tekib sellest protsessist ekslik arusaam. Tundub, et mehaaniline güroskoop on võimeline õhku tõusma, kui seda sunniviisiliselt teises tasapinnas keerutada, ja nii saab väidetavalt luua uuendusliku mootori. Samal ajal tõuseb güroskoop siin ainult seetõttu, et see tõrjutakse pöörlevalt aluselt ja see omakorda laualt. Nullgravitatsiooni korral on sellise konstruktsiooni koguimpulss null.

Mehaaniline güroskoobid on erinevad. Eriti huvitav pöörlev güroskoop. Selle olemus seisneb selles, et ümber oma telje pöörlev keha on ruumis üsna stabiilne, kuigi suudab telje enda suunda muuta. Telje pöörlemiskiirus on oluliselt väiksem kui güroskoobi servade pöörlemiskiirus. Güroskoopi pööramine sarnaneb pöörleva plaadi liigutamisega põrandal. Pöörleva ja güroskoobi erinevus seisneb selles, et vurr on ruumis vaba, samal ajal kui güroskoop pöörleb rangelt fikseeritud punktides, mis asuvad välimises ribas, ja sellel on kaitse, et see võib kukkumise korral pöörlemist jätkata.

Sa vajad

  • - kaks kaant purkidelt
  • - tükk laminaati
  • - elektrilint
  • - pähklid 6 tk.
  • - terastelg või nael
  • - plastiliin
  • - liim
  • - 2 polti
  • - paks traat
  • - puurida, viil

Juhised

  1. Kui need osad käes, saame alustada rootori kokkupanemist. Torkame augud täpselt purkide kaante keskele, eelistatavalt sama naelaga, millest rootori telje valmistame. Järgmisena kinnitame plastiliini abil mutrid kaane külge, võite panna rohkem kui kuus, kaal piki rootori serva suurendab selle pöörlemisaega.
  2. Järgmisena teeme telje. Selleks kinnita elektritrell kruustangisse, pinguta nael ilma peata ja terita seda viiliga. Nii paikneb silla teritus võimalikult telje keskkoha lähedal. Teritada on vaja mõlemalt poolt.
  3. Ilma teritatud telge puurilt eemaldamata teeme keermele soone, mis rootorit käima hakkab. Mutritega katte kinnitame telje külge liimi abil, kuid liiga kiiresti kivistuvat ei kasuta. Poxipol toimib hästi. Määri pähklid sama liimiga.
  4. Nüüd on kõige tähtsam tasakaalustamine. Liimi kuivamise ajal peate asetama raskused ideaalselt ümber kaane serva. Lülitame külviku sisse (vertikaalselt), kui pöörlev rootor lööb ühes suunas, pole mõni koormus õigesti paigutatud. Parandame selle ja proovime uuesti. Määrige peal olevad pähklid ja katke teise kaanega. Rootori servadele liimime elektrilindi. Kuivatame ära. Rootor ise on valmis!
  5. Võtame kaks pikemat polti, kinnitame need kruustangisse ja teeme neisse augud, millesse rootor kinnitatakse. Nüüd peame välja mõtlema välimise raami. Lõika laminaadist ring välja. Parem on see eelnevalt kompassiga joonistada. Tõmmake kohe vertikaalsed ja horisontaalsed jooned 90 kraadise nurga all. Seest lõikasime välja väiksema ringi, aga sellise, et rootor sinna ära mahuks. Mööda horisontaalseid jooni teeme üksteise vastas olevate poltide jaoks augud. Me keerame poldid sisse. Nende vahele asetame oma güroskoobi telje. Samal ajal ei saa te seda liiga tugevasti pingutada, vastasel juhul summutab hõõrdumine pöörlemiskiirust ja miski ei tööta. Jätke umbes 1 mm käik, kuid nii, et güroskoop poltide vahelt välja ei kukuks. Liimime poldid varda külge, et vibratsioon neid raami küljest lahti ei keeraks.
  6. Jääb vaid kaitse paigaldamine. Võtke paks traat ja painutage see rõngaks. Märgistatud horisontaalse joone asukohas kinnitame selle oma toote külge. Güroskoop on valmis. Kerime keerme ümber telje ja järsult tõmmates kontrollime selle funktsionaalsust.

Omatehtud güroskoop

Güroskoop(vanakreeka sõnadest yupo "ringikujuline pöörlemine" ja okopew "vaatama") - kiiresti pöörlev tahke, samanimelise seadme alus, mis on võimeline mõõtma sellega seotud keha orientatsiooninurkade muutusi inertsiaalse koordinaatsüsteemi suhtes, tuginedes tavaliselt pöördemomendi (nurkimpulsi) jäävuse seadusele.

Nime "güroskoop" ja selle seadme tööversiooni leiutas 1852. aastal prantsuse teadlane Jean Foucault.

Mehaaniliste güroskoopide seas paistab see silma pöörlev güroskoop- kiiresti pöörlev tahke keha, mille pöörlemistelg on võimeline muutma orientatsiooni ruumis. Sel juhul ületab güroskoobi pöörlemiskiirus oluliselt selle pöörlemistelje pöörlemiskiirust. Sellise güroskoobi peamine omadus on võime säilitada ruumis pöörlemistelje konstantset suunda, kui välisjõudude momendid sellele ei mõjuta.

Güroskoopi valmistamiseks vajame:

1. Laminaadi tükk;
2. Põhja 2 tk. alates plekkpurk;
3. Teraspulk;
4. Plastiliin;
5. pähklid ja/või raskused;
6. Kaks kruvi;
7. Traat (paks vask);
8. Poxypol (või muu kõvenev liim);
9. Elektrilint;
10. Niidid (alustamiseks ja millekski muuks);
11. Nagu ka tööriistad: saag, kruvikeeraja, südamik jne...

Üldine idee selgelt illustreeritud joonisel:

Alustame:

1) Võtame laminaadi ja lõikame sellest välja 8-nurga raami (fotol on 6-nurkne). Järgmisena puurime sellesse 4 auku: 2 (otstesse) piki esiosa, 2 risti (otstes sama), vaata fotot. Nüüd painutame traadi rõngaks (traadi läbimõõt on ligikaudu võrdne raami läbimõõduga). Võtame 2 kruvi (polti) ja lööme nende otstesse tiiva või südamikuga augud (halvimal juhul saad puurida puuriga).

2) Peate kokku panema põhiosa - rootori. Selleks võtke plekkpurgist kaks põhja ja tehke nende keskele auk. Läbimõõduga auk peaks vastama teljevardale (mille me sinna sisestame). Teljevarda valmistamiseks võtke nael või pikk polt ja lõigake see pikkusega, otsad peavad olema teritatud. Joondamise paremaks muutmiseks sisestage varras külvikusse ja teritage seda, nagu masinal, mõlemalt poolt viili või viiliga. Sellele oleks tore teha süvend niidiga kerimiseks. Määrime ühele kettale plastiliini ja toome sinna sisse mutrid ja raskused (kui sul on terasrõngad, on see veelgi parem). Nüüd ühendame mõlemad kettad (nagu võileib) ja torkame need telgvardaga läbi aukude. Määrime kogu asja Poxypoliga (või muu liimiga), sisestame oma rootori külvikusse ja kuni Poxypol kõveneb, tsentreerime ketta (see on kõige rohkem oluline osa töö). Tasakaal peab olema täiuslik.

3) Panime kokku pildi järgi, rootori vaba liikumine üles-alla peaks olema minimaalne (tunne on küll, aga natuke).

See omatehtud toode on huvitav ennekõike väikelastele. Eriti kui see kokku panna. Üldiselt on pöörleva güroskoopi valmistamine improviseeritud vahenditest suurepärane viis lõbutsege ja kasulikult vaba aeg. Vaatamata kogu konstruktsiooni visuaalsele keerukusele on seda väga lihtne teha, sest tegelikult on güroskoop tavaline top, ainult "saladusega".

Kuid ka güroskoobi tööpõhimõte on üsna lihtne: hooratas pöörleb päripäeva ümber oma telje, mis omakorda on ühendatud rõngaga ja teeb horisontaaltasandil pöörlevaid liigutusi. See rõngas on jäigalt kinnitatud teise rõngasse, mis pöörleb ümber kolmanda telje. See on kogu saladus.

Pöörleva mehaanilise güroskoopi tootmisprotsess

Alates plasttoru lõigake kaks sama laiust rõngast. Teil on vaja ka laagrit, mis tuleb katta superliimiga, et see ei pöörleks. Siserõngasse surume puidust “tahvelarvuti”, mille keskele tuleb puurida teravate otstega metallvarda jaoks auk.

Varda ühele servale panime tüki plasttoru (saab laenata pastakas). Puurime varda jaoks plastikrõngasse kaks auku ja ühendame selle suurema läbimõõduga metalltorude abil laagri pöörlemisteljega (saate kasutada teleskoopantenni sektsioone).

Jaga