Зміст
Вступ
1 Гірополукомпаси. Гірокомпас Фуко
2 Гіростабілізатори
3 Гіроскопи в науці
4 Використання гіроскопів в техніці
5Системи стабілізації
6 Нові типи гіроскопів
Висновки
Список використаних джерел
Вступ
Традиційний гіроскоп — пристрій, що містить швидкообертове тверде тіло, яке має три обертові ступеня вільності, тобто можливість обертання навколо трьох взаємно-перпендикулярних осей. У більш широкому сенсі гіроскоп - це любий фізичний прилад який дозволяє визначити кутову швидкість рухомого об’єкту, або його кут повороту.
Вісь у тілі (роторі) гіроскопа, навколо якої гіроскопу надано швидкого обертання, називають головною віссю гіроскопа або віссю власного обертання.
Гіроскоп має три характерні властивості:
- стійкість положення головної осі в інерціальному просторі, тобто здатність ефективно опиратися зовнішнім силам, які прагнуть змінити напрямок головної осі у просторі;
- прецесії: якщо на гіроскоп діє постійний момент сил, який прагне змінити напрямок головної осі, то головна вісь набуває обертання з постійною кутовою швидкістю у площині, яка проходить через головну вісь і вісь прикладеного моменту сил;
- нутації: якщо на гіроскоп подіяв ударний імпульс сил, який прагне змістити положення головної осі, то головна вісь починає здійснювати коливання (з великою частотою і вельми малою амплітудою), описуючи у просторі конічну поверхню з вершиною у точці підвісу.
Сучасні гіроскопи основані на вимірюванні вібраційних та хвильових параметрів резонаторів різних типів (механічних, оптичних, тощо). Принципи їх дії основані на ефектах Сань’нка, Фермі, Брайана (інерції стоячих хвиль у пружньому кільці та у вісесиметричних оболонках), ефекті інерціі поляризації пружніх хвиль зсуву, тощо.
Прилади, що використовують властивості гіроскопа, застосовуються в ряді галузей науки і техніки, зокрема в системах навігації літальних апаратів.
До винаходу гіроскопа людство використовувало різні методи визначення напрямку у просторі. Здавна люди орієнтувалися візуально по віддалених предметів, зокрема, за Сонцем. Вже в давнину з'явилися перші прилади: схил і рівень, засновані на гравітації. У середні століття в Китаї був винайдений компас, який використовує магнетизм Землі. У Європі були створені астролябія та інші прилади, засновані на положенні зірок.
Гіроскоп, винайдений Фуко (побудував Дюмолен-Фромент, 1852). Гіроскоп винайшов Йоганн Боненбергер і опублікував опис свого винаходу в 1817 році . Проте французький математик Пуассон ще в 1813 році згадує Боненбергера як винахідника цього пристрою . Головною частиною гіроскопа Боненбергера був обертовий масивна куля в кардановому підвісі . У 1832 році американець Уолтер Р. Джонсон придумав гіроскоп з обертовим диском. Французький вчений Лаплас рекомендував цей пристрій в навчальних цілях. У 1852 році французький учений Фуко удосконалив гіроскоп і вперше використав його як прилад, що показує зміну напряму (в даному випадку - Землі), через рік після винаходу маятника Фуко, теж заснованого на збереженні обертального моменту. Саме Фуко придумав назву «гіроскоп». Фуко, як і Боненбергер, використовував карданів підвіс. Не пізніше 1853 Фессель винайшов інший варіант підвіски гіроскопа [7., ст. ............
