Гироскопски ефект - стоим, докато се обърнем

Една от любимите детски играчки е върха или юле. Ще го разочаровате - това ще ви струва само на един крак, само ярките ивици на тротоара се сливат на непрекъснато цветно място. Изглежда, че най-често срещаната детска детска играчка и в основата на нейното поведение е това физически феномен, като гироскопски ефект. Макар че такъв връх е неподвижен, той не представлява интерес, просто е невъзможно да се постави вертикално. Но си струва да се разпише - тук започват истинските чудеса.

Това беше ротационно движение и е причината за стабилността на върха. Поради фрикционни сили в опората, въртенето се забавя и когато спре, горната част ще падне. Играчката за стабилност дава жироскопичен ефект. Той създава центробежна сила, възникващи при завъртането на юлетата. Ако е добре разпръсната, тогава, дори ако юлетата първоначално е била под ъгъл, тя ще се превърне в вертикална. Горната част е винаги настроена така, че оста на въртене и посоката на тежестта да съвпадат.

Ако се опитате да отклоните горната част от вертикалната позиция, то тя започва да прави някои трептения, които имат специално име - прецесия. Оста на върха на този феномен описва в пространството около вертикалната линия фигура, подобна на конус. Колкото повече се върти въртящият се връх, толкова по-стабилна ще бъде. Колкото по-масивна ще бъде играчката и колкото по-висока скорост, толкова по-жироскопичен момент тя ще може да развие. С този термин се има предвид работата ъглова скорост отгоре (на ротора) на момент на инерция собствена ротация на ротора.

Описаният случай е само един от малкото възможни примери за въртящи се тела. Основната им особеност е стабилността на тялото по отношение на оста на въртене. За да се увеличи стабилността на куршума и да се изключи падането му във въздуха, той се принуждава да се върти в полет. Те постигат това чрез винтова резба в багажника. Въртящият се куршум поддържа позицията и посоката си през целия полет.

От горния пример може да се види, че жироскопният ефект намира приложение не само като детска играчка. Стабилността на въртящия се диск се използва в инженерството. На този принцип се конструира съпротивлението на опитите да се промени позицията на въртящия се диск, така наречените гироскопични стабилизатори. Те работят върху морски плавателни съдове като устройство, което спира да се търкаля.

Измислено и специално устройство - жироскоп. Всъщност, един жироскоп е един и същ. В това устройство осът се поставя в специално окачване и може свободно да се върти в него. Гироскопът може да служи като компас. Ако я забележите, оста на въртенето му ще бъде насочена по протежение на земния меридиан, сочейки на север. Такова устройство се нарича жироскоп.

Гирокомпасът има определени предимства пред обичайния магнитен компас. Така грешката магнитен компас често доста големи, особено в районите близо до полюсите. В такива случаи е най-добре да използвате гиркомплекса. Има много други инструменти с помощта на жироскопски ефект - гиро хоризонт, гиротахометри, гистростабилизиращи платформи.

Дори Самата Земя е огромен върха, правейки една революция на ден. Този връх също има трептения на прецесия. Същият гигантски въртящ се връх представлява Слънцето. Очевидно всичко се върти около оста му във вселената. И не само звезди, но и мъглявини и галактики.

Като например като въртящ се връх, твърдо стоящ на една точка и устояващ на опитите да променя позицията си, е възможно да се установи, че в сърцето на такова поведение е изненадващо интересен и полезен феномен, като например жироскопичния ефект.