Učenik: Marija Grofulović

Mentor: Dragan Gajić

Uvod

Žiroskop je kruto telo koje se obrće velikom ugaonom brzinom oko ose koja može da menja svoj pravac u prostoru.

Svojstvo žiroskopa iskorišćeno je u avijaciji, raketama i brodovima za potrebe navigacije izgradnjom takozvanih žiroskopskih kompasa. U mašinskoj tehnici žiroskop se sve više koristi u automatskom upravljanju, regulaciji i obezbeđenju stabilnosti vrlo raznovrsnim procesima. U rudarskoj tehnici i industriji nafte žiroskopski pribori se sa prednošću koriste pri prokopavanju tunela

Uravnoteženi žiroskop sa tri stepena slobode

Žiroskop na koji ne dejstvuju spoljašne sile ili su te sile u ravnoteži, naziva se uravnoteženi žiroskop.

Ako je kretanje žiroskopa ograničeno postojenjem jedne nepokretne tačke, onda on ima tri stepena slobode.

Na osnovu Rezalove teoreme brzina tačke A kraja vektora , tj. momenta impulsa žiroskopa u odnosu na nepokretnu tačku C

jednaka je ukupnom momentu spoljašnih sila koje deluju na telo u odnosu na isti nepokretan pol C, tj.

Žiroskop se obrće oko ose Cy, a ne oko Cx!

Stalan pravac ose rotacije i otpornost na udare

Žiroskop sa dva stepena slobode Brzina kraja vektora L,

tačkeM je

Ovaj moment potiče od sila kojima ležišta deluju na osu i koje obrazuju spreg.

Moment sila reakcije je

Smer žiroskopskog momenta se određuje preko pravila Žukovskog: Ako žiroskopu koji se obrće velikom brzinom nametnemo prinudno precesiono kretanje, onda će na ležišta u kojima je pričvršćena osa žiroskopa delovati spreg sila momenta Mr koji teži da postavi najkraćim putem osu sopstvene rotacije žiroskopa u takav položaj da bude paralelna osi precesije, tako da se pri tome pravci vektora ωs i ωp poklope.

1. Žiroskopski efekat pri skretanju vozilaR- poluprečnik krivine

r- poluprečnik točkova

O- centar krivine

ωs- ugaona brzina točkova oko osovine

ωp- ugaona brzina precesije oko vertikalne ose OV

n pari točkova, m- masa jednog točka, M- masa celog vozilauključujući točkove, h- rastojanje c.m. od nivoa puta, c- konstanta koja predstavlja karakteristiku točkova, 1/√2≤c<1

Moment centrifugalne sile:

Žiroskopski moment:

Žiroskopski moment nije od velike važnosti zbog male mase točkova.

2. Bicikl Pri naginjanju bicikla ili motocikla na jednu stranu, dolazi

do skretanja na tu stranu

Moment sile teže izaziva precesiju!

Centrifugalna sila održava ravnotežu.

3. Bumerang

Aerodnamičan oblik poprečnog preseka stvara razliku pritisaka sa leve i desne strane, samim tim silu i žiroskopski

moment.

Zbog otklona pri bacanju, postoji vertikalna komponenta sile koja sprečava pad bumeranga

4. Žiroskopska stabilizacija ose artiljerijskog oruđa

Da bi se odstranili uticaji kretanja platforme, osa cevi je u vezi sa žiroskopskim uređajem.

5. Efekat žiroskopa kod projektila ispaljenih iz artiljerijskog oruđa

Unutrašnjost ose cevi je spiralno zasečena

Rezultujuća sila otpora vazduha je paralelna tangenti na putanju.

Za skretanje projektila odgovorna je komponenta sile otpora vazduha normalna na osu projektila.

6. Fukoov žiroskopski kompas Žiroskop ima dva stepena

slobode. Rotira oko svoje ose ABi oko ose koja je paralelna Zemljinoj, ns.

Žiroskopski moment postavlja osu kompasa u pravac meridijana.

Ne primenjuje se u navigaciji jer zahteva da mu je osa stalno horizontalna, a pošto platforma vrši složeno kretanje , Fukoov kompas bi pokazivao pravac ugaone brzine platforme.

7. Sperijev žiroskopski kompas

Pokazuje pravac ose Zemljine rotacije, a ne pravac njenog magnetnog polja.

Osa žiroskopa posle izvesnog vremena zauzima pravac geografskog meridijana.

Hvala na pažnji!