Un giroscop mecanic nu este un dispozitiv atât de complicat, dar funcționarea lui este o priveliște destul de frumoasă. Oamenii de știință i-au studiat proprietățile de mai bine de două sute de ani. S-ar crede că totul a fost studiat, pentru că a fost de mult găsit și uz practic iar subiectul ar trebui să fie închis.
Există însă oameni entuziaști care nu se obosesc să susțină că atunci când funcționează un giroscop, greutatea acestuia se modifică atunci când se rotește într-o direcție sau alta sau într-un anumit plan. Mai mult, concluziile sună ca și cum giroscopul învinge gravitația. Sau formează așa-numita zonă de umbră gravitațională. Și, în sfârșit, există oameni care spun că dacă viteza de rotație a giroscopului este depășită la o anumită valoare critică, atunci acest aparat capătă greutate negativă și începe să zboare departe de Pământ.
Cu ce avem de-a face? Posibilitatea unei descoperiri în civilizație sau a iluziei pseudoștiințifice?
Teoretic, o modificare a greutății este posibilă, dar la viteze atât de mari încât este imposibil să testăm acest lucru experimental în condiții normale. Dar există oameni care susțin că au văzut gravitația Pământului depășită cu o viteză de rotație de doar câteva mii de minute. Acest experiment este dedicat testării acestei ipoteze.
Caracteristicile celui mai simplu giroscop de casă.
Nu toată lumea este capabilă să asambleze un giroscop. Rola automată a asamblat un giroscop cu o greutate mai mare de 1 kg. Viteza maxima rotatie 5000 rpm. Dacă efectul schimbării greutății este într-adevăr prezent, acesta va fi vizibil pe o cântar cu pârghie. Precizia lor, ținând cont de frecarea în balamale, se află în limita de 1 g.
Să începem experimentul.
Mai întâi, să rotim giroscopul echilibrat într-un plan orizontal în sensul acelor de ceasornic. Un volant rotativ nu va fi niciodată complet echilibrat deoarece nu poate fi echilibrat perfect. Da, și nu există rulmenți ideali.
De unde provine vibrația axială și radială, care se transferă pe grinda de echilibru? Ce poate duce la creșterea sau pierderea imaginară în greutate? Să încercăm să învârtim volantul în cealaltă direcție pentru a testa teoria conform căreia direcția de rotație joacă un rol rol principalîntr-o eclipsă gravitațională. Dar se pare că un miracol nu se va întâmpla niciodată.
Ce se întâmplă dacă agățați și învârtiți un giroscop plan vertical? Dar chiar și în acest caz, nu apar modificări la cântar.
Precesiune forțată.
Poate că la școală sau la institut ți s-a arătat o astfel de configurație pentru a demonstra precesia forțată. Dacă rotiți giroscopul, de exemplu, în sensul acelor de ceasornic într-un plan vertical, apoi îl întoarceți din nou în sensul acelor de ceasornic, dacă priviți de sus, dar într-un plan orizontal, atunci pare să decoleze. Acesta este modul în care reacționează influente externeși se străduiește să combine axa și direcția de rotație a acesteia cu axa și direcția de rotație în noul plan.
Unii oameni care dau brusc peste acest subiect dezvoltă o înțelegere eronată a acestui proces. Se pare că un giroscop mecanic este capabil să decoleze dacă este rotit cu forța într-un al doilea plan și, astfel, se presupune că poate fi creat un motor inovator. În același timp, giroscopul de aici se ridică doar pentru că este respins de pe suportul rotativ și, la rândul său, este respins de pe masă. În gravitate zero, impulsul total al unei astfel de structuri va fi zero.
Mecanic giroscoape sunt diferite. Deosebit de interesant giroscop rotativ. Esența sa constă în faptul că un corp care se rotește în jurul axei sale este destul de stabil în spațiu, deși poate schimba direcția axei în sine. Viteza de rotație a axei este semnificativ mai mică decât viteza de rotație a marginilor giroscopului. Rotirea giroscopului este similară cu deplasarea unei blat pe podea. Diferența dintre un spinning top și un giroscop este că spinning top este liberă în spațiu, în timp ce giroscopul se rotește în puncte strict fixe situate în bara exterioară și are protecție astfel încât să poată continua să se rotească dacă cade.
Vei avea nevoie
- - doua capace de la conserve
- - o bucată de laminat
- - banda electrica
- - nuci 6 buc.
- - axă sau cui din oțel
- - plastilină
- - lipici
- - 2 șuruburi
- - sârmă groasă
- - burghiu, pila
Instrucțiuni
- Cu aceste piese în mână, putem începe asamblarea rotorului. Facem gauri exact in centrul capacelor de conserve, de preferat cu acelasi cui cu cel din care vom face axa rotorului. Apoi, folosind plastilină, fixăm piulițele pe capac, puteți pune mai mult de șase, greutatea de-a lungul marginii rotorului va crește timpul de rotație.
- Apoi facem axa. Pentru a face acest lucru, fixați burghiul electric într-o menghină, strângeți unghia fără cap în el și ascuțiți-l cu o pila. Astfel ascuțirea osiilor va fi situată cât mai aproape de centrul osii. Este necesar să se ascuți pe ambele părți.
- Fără a îndepărta axa ascuțită din burghiu, vom face o canelură pentru filetul care va rula rotorul. Atașăm capacul cu piulițe pe ax folosind lipici, dar nu folosim unul care se întărește prea repede. Poxipolul funcționează bine. Ungeți nucile cu același adeziv.
- Acum, cel mai important lucru este echilibrarea. În timp ce lipiciul se usucă, trebuie să poziționați perfect greutățile în jurul marginii capacului. Pornim burghiul (vertical), dacă rotorul rotativ lovește într-o direcție, atunci o sarcină nu este poziționată corect. O reparăm și încercăm din nou. Ungeți nucile deasupra și acoperiți cu al doilea capac. Lipim bandă electrică de marginile rotorului. Să-l usucăm. Rotorul în sine este gata!
- Luăm două șuruburi mai lungi, le fixăm într-o menghină și le facem găuri în care va fi fixat rotorul. Acum trebuie să venim cu un cadru exterior. Tăiați un cerc din laminat. Este mai bine să-l desenați cu o busolă în avans. Desenați imediat linii verticale și orizontale la un unghi de 90 de grade. În interior tăiem un cerc mai mic, dar astfel încât rotorul să se potrivească acolo. De-a lungul liniilor orizontale, facem găuri pentru șuruburi unul față de celălalt. Înșurubam șuruburile. Între ele plasăm axa giroscopului nostru. În același timp, nu îl puteți strânge prea strâns, altfel frecarea va reduce viteza de rotație și nimic nu va funcționa. Lăsați aproximativ 1 mm de cursă, dar pentru ca giroscopul să nu cadă din șuruburi. Lipim șuruburile de bară, astfel încât vibrațiile să nu le deșurubați de cadru.
- Tot ce rămâne este să instalați protecție. Luați un fir gros și îndoiți-l într-un inel. La locația liniei orizontale marcate, o atașăm la produsul nostru. Giroscopul este gata. Înfășurăm firul în jurul axei și, trăgând-o brusc, îi verificăm funcționalitatea.
Giroscop de casă
Giroscop(din greaca veche yupo „rotație circulară” și okopew „a privi”) - rotire rapidă solid, baza dispozitivului cu același nume, capabil să măsoare modificările unghiurilor de orientare ale corpului asociate acestuia față de sistemul de coordonate inerțiale, de obicei bazate pe legea conservării momentului de rotație (momentul unghiular).
Însuși numele „giroscop” și versiunea de lucru a acestui dispozitiv au fost inventate în 1852 de omul de știință francez Jean Foucault.
Dintre giroscoapele mecanice, se remarcă giroscop rotativ- un corp solid care se rotește rapid, a cărui axă de rotație este capabilă să schimbe orientarea în spațiu. În acest caz, viteza de rotație a giroscopului depășește semnificativ viteza de rotație a axei sale de rotație. Principala proprietate a unui astfel de giroscop este capacitatea de a menține o direcție constantă a axei de rotație în spațiu, în absența influenței momentelor de forțe externe asupra acesteia.
Pentru a face un giroscop vom avea nevoie de:
1. O bucată de laminat;
2. Inferioare 2 buc. din conserve;
3. Băț de oțel;
4. Plastilina;
5. Nuci și/sau greutăți;
6. Două șuruburi;
7. Sârmă (cupru gros);
8. Poxypol (sau alt lipici de întărire);
9. Banda electrica;
10. Fire (pentru pornire și altceva);
11. La fel și unelte: ferăstrău, șurubelniță, miez etc...
Ideea generala ilustrat clar în figură:
Să începem:
1) Luăm laminatul și decupăm din el un cadru cu 8 colțuri (în fotografie este cu 6 colțuri). Apoi, găurim 4 găuri în el: 2 (la capete) de-a lungul față, 2 transversal (la fel la capete), vezi fotografia. Acum să îndoim firul într-un inel (diametrul firului este aproximativ egal cu diametrul cadrului). Să luăm 2 șuruburi (șuruburi) și să facem găuri în ele la capete cu o punte sau un miez (în cel mai rău caz, le puteți găuri cu un burghiu).
2) Trebuie să asamblați partea principală - rotorul. Pentru a face acest lucru, luați două funduri dintr-o cutie de conserve și faceți o gaură în ele în centru. Orificiul în diametru ar trebui să corespundă tijei axei (pe care o vom introduce acolo). Pentru a face o tijă de ax, luați un cui sau un șurub lung și tăiați-l la lungime; capetele trebuie ascuțite. Pentru a face alinierea mai bună, introduceți tija într-un burghiu și ascuțiți-o, ca la o mașină, cu o pila sau o piatră de ascuțit pe ambele părți. Ar fi bine să-i faci o canelură pentru înfășurare cu fir. Vom împrăștia plastilină pe unul dintre discuri și vom introduce nuci și greutăți în el (dacă aveți inele de oțel, este și mai bine). Acum conectăm ambele discuri (ca un sandviș) și le străpungem prin găuri cu o tijă axă. Ungem totul cu Poxypol (sau alt adeziv), introducem rotorul nostru în burghiu și, în timp ce Poxypolul se întărește, vom centra discul (acesta este cel mai o parte importantă muncă). Echilibrul trebuie să fie perfect.
3) Asamblam conform imaginii, mișcarea liberă a rotorului în sus și în jos ar trebui să fie minimă (se simți, dar doar puțin).
Acest produs de casă va fi interesant, în primul rând, pentru copiii mici. Mai ales dacă le puneți împreună. În general, realizarea unui giroscop rotativ din mijloace improvizate este metodă grozavă distrează-te și util timp liber. În ciuda complexității vizuale a întregii structuri, este foarte simplu de realizat, deoarece, de fapt, un giroscop este un top obișnuit, doar cu un „secret”.
Cu toate acestea, însuși principiul de funcționare al giroscopului este, de asemenea, destul de simplu: volantul se rotește în sensul acelor de ceasornic în jurul axei sale, care, la rândul său, este conectat la inel și face mișcări de rotație în plan orizontal. Acest inel este fixat rigid într-un alt inel care se rotește în jurul unei a treia axe. Acesta este tot secretul.
Procesul de fabricație al giroscopului mecanic rotativ
Din teava de plastic tăiați două inele de aceeași lățime. Veți avea nevoie și de un rulment, care trebuie acoperit cu superglue, astfel încât să nu se rotească. Presăm o „tabletă” de lemn în inelul interior, în care trebuie să găuriți o gaură în centru pentru o tijă de metal cu capete ascuțite.
Punem o bucată de tub de plastic pe o margine a tijei (o puteți împrumuta de la pix). Gărăm două găuri în inelul de plastic pentru tijă și îl conectăm la axa de rotație a rulmentului folosind tuburi metalice cu diametru mai mare (puteți folosi secțiuni ale unei antene telescopice).
