Гіроскоп

Приклади виконання закону збереження моменту імпульсу

У справедливості закону збереження моменту імпульсу можна переконатись на досліді з гіроскопом.

Гіроскопом називають однорідне симетричне тіло, яке швидко обертається навколо своєї осі симетрії. Гіроскоп, зображений на рисунку 10, має три ступені вільності відносно осей . Якщо знехтувати силами тертя, то момент довільної сили, що передається гіроскопу через стояк, буде рівний нулю (бо початок вектора будь-якої сили завжди буде проходити через центр мас гіроскопа, а значить, момент такої сили буде рівний нулю). Тому при будь-яких діях на стояк, гіроскоп зберігатиме незмінним як значення, так і напрям вектора моменту імпульсу.

Збереження свого моменту імпульсу гіроскопом можна спостерігати і тоді, коли ми захочемо повернути вісь в іншому напрямі. Щоб це зробити, необхідно прикласти значних зусиль, тобто значну силу, величина моменту якої рівна:

.

В реальних ситуаціях при великій масі і швидкості обертання гіроскопа сили, що можуть змінити величину і напрям його моменту

Рис. 10

імпульсу, часто не досягають такого значення, і залишається незмінним. Якщо з віссю такого гіроскопа жорстко з’єднати корпус, наприклад, автомобіля, то це не дозволить йому перевернутись на крутому віражі. Якщо ж з віссю гіроскопа з’єднати рульовий механізм літака, одержимо пристрій, що носить назву “автопілот”.

Дата добавления: 2014-01-05