Giroscopi: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Cap resum de modificació
mCap resum de modificació
Línia 4:
Està format essencialment per un cos amb [[simetria]] de rotació que gira al voltant del seu eix de simetria. Quan el giroscopi és sotmès a un toc que tendeix a canviar l'orientació de l'eix de rotació, el seu comportament és aparentment paradoxal, ja que l'eix de rotació, en lloc de canviar de direcció com ho faria un cos que no girés, canvia d'orientació en una direcció perpendicular a la direcció "intuïtiva". Si està muntat sobre un [[suport de Cardano]] que minimitza qualsevol [[moment angular]] extern, o simplement gira lliure en l'espai, el giroscopi conserva l'orientació del seu eix de rotació davant forces externes que tendeixen a desviar-lo millor que un objecte no giratori; es desvía molt menys, y en una direcció diferent.
 
PResentaPresenta, per lo tant, dosdues propietats fundamentalsfonamentals: la inerciainèrcia giroscópicagiroscòpica o "rigidesa en l'espai" i la precessió, que és l'la inclinació de l'eix en angle recte davant de qualsevol forca que tendeixi a canviar el pla de rotació. Aquestes propietats es manifesten en tots els cossos de rotació, inclosa la Terra. El terme giroscopi s'aplica generalment a objectes esfèrics o en forma de disc muntats sobre un eix, de manera que puguin girar lliurement en qualsevol direcció. Aquests instruments s'utilitzen per demostrar les propietats anteriors, per indicar moviments en l'espai o per a produir-los.
 
Aquest fenomen sísicfísic, l'efecte giroscopi, pot observar-se fàcilment i quotidianament amb les baldufes o amb monedes llançades per girar, per exemple, tot i que per suposat, qualsevol objecte giratori funciona de certa manera com un giroscopi. El gir al vol impartit pel jugador a una pilota de rugby, o el d'una bala disparada des d'una arma amb l'ànima rallada per estabilitzar la seva trajectòria sinsón exemples de l'aplicació de l'efecte.
 
El giroscopi fou inventat el [[1852]] per [[Léon Foucault]], que demostrà la rotació de la Terra amb el seu famós experiment del [[pèndol de Foucault]]. No obstant això, no comprenia per què la velocitat de rotació del [[pèndol]] era més lenta que la velocitat de rotació de la Terra per un factor ''sin (latitud)''. Era necessari un altre aparell per a demostrar la rotació de la Terra de manera més simple. Foucault presentà així un aparell capaç de conservar una rotació suficientment ràpida (150-200 [[Volta per minut|voltes per minut]]) durant temps suficient (10 minuts), per tal que es pogués mesurar. El col·laborador de Foucault, Froment, també hi ajudà de manera decisiva.
Línia 18:
=== Descripció detallada de l'efecte ===
[[Fitxer:Gyroscope-9-4.png|miniatura]]
Sigui l'objecte dibuixat ena la l'imatge de la dreta format per dos masses (color negre) de petites dimensions subjectes per una barra (color verd) en forma de T de massa menyspreable i total rigidesa que té el centre fixat en un suport mitjançant una rótularòtula que permet que la barra en forma de T giri lliurement al voltant de qualsevol eix.
 
Les massemasses giren ràpidament al voltant del punt fixefix amb una velocitat tangencial (Vt) en el moment en el que les masses passen per la posició del dibuix es dóna un [[Impuls (física)|impuls]] cap abaix en l'extremitat lliure de la T. LALa barra verda transmet aquest impuls a les dos masses i dona a cadascuna una petita velocitat horitzontal (AV) perpendicular a la seva velocitat actual. Cap a la dreta a la massa de dalt i cap a l'esquerra a la massa de baix, és a dir, la barra gira una miqueta respecte l'eix longitudinal.
 
En aquest dibuix de la dreta apareixen les dos masses vistes des d'adaltde dalt. Les velocitats comunicades pel impuls se sumen a les velocitats corrents . La conseqüència immediata és que la velocitat de la massa d'adalt es desvia lleugerament cap a la dreta i la de baix es desvíadesvia cap a l'esquerra. Sorprenentment, el resultat final és que el pla de rotació de les dos masses ha girat (apart de respecte d'eix longitudinal, també respecte de l'eix vertical) o, dit d'una altre manera, l'eix de rotació de les dues masses ha girat respecte dos eixos, y no només respecte del que intentàvem fer-lo girar.
 
En un giroscopi no es tracta de dues masses puntuals sinosinó que les masses distribuidesdistribuïdes sobre tot el disc o el cilindre, però això no canvia el fons de l'explicació. I, quan, en lloc de donar-li impuls a un giroscopi se li aplica un moment, es pot considerar aquest moment com una successió de curts impulsos. Capa un d'ells afegeix a les masses una ínfima velocitat perpendicular a les seves velocitats. Això fa que la velocitat canvi de direcció sense canviar de mòdul.
 
En un giroscopi no es tracta de dues masses puntuals sino que les masses distribuides sobre tot el disc o el cilindre, però això no canvia el fons de l'explicació. I, quan, en lloc de donar-li impuls a un giroscopi se li aplica un moment, es pot considerar aquest moment com una successió de curts impulsos. Capa un d'ells afegeix a les masses una ínfima velocitat perpendicular a les seves velocitats. Això fa que la velocitat canvi de direcció sense canviar de mòdul.
<br />
== Vegeu també ==
*[[Joc de la rodanxa]]