Učenik: Marija Grofulović Mentor: Dragan Gajić Žiroskopski efekat 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 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 vozila R- 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 vozila uključujući 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. 5. Efekat žiroskopa kod projektila ispaljenih iz artiljerijskog oruđa

6. Fukoov žiroskopski kompas Žiroskop ima dva stepena slobode. Rotira oko svoje ose AB i 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!