Bir g?n iki arkada??m?n, daha do?rusu k?z arkada??m?n aras?ndaki konu?may? izledim:

C: Ah, biliyorsun, yeni bir ak?ll? telefonum var, hatta yerle?ik bir jiroskopu bile var

B: Ah evet, ben de kendim i?in indirdim ve jiroskopu bir ayl???na kurdum

C: Bunun bir jiroskop oldu?undan emin misin?

B: Evet, t?m bur?lar i?in bir jiroskop.

D?nyadaki bu t?r diyaloglar?n say?s?n? azaltmak i?in jiroskopun ne oldu?unu ve nas?l ?al??t???n? ??renmenizi ?neririz.

Jiroskop: tarih, tan?m

Jiroskop, serbest bir d?nme eksenine sahip olan ve ?zerine monte edildi?i g?vdenin y?n a??lar?ndaki de?i?ikliklere yan?t verebilen bir cihazd?r. D?nerken jiroskop konumunu de?i?tirmeden korur.

Kelimenin kendisi Yunancadan geliyor gireu®– d?nd?r?n ve skopeo- izle, g?zlemle. Jiroskop terimi ilk kez tan?t?ld? Jean Foucault 1852'de, ancak cihaz daha ?nce icat edildi. Bu bir Alman g?kbilimci taraf?ndan yap?ld?. Johann Bonenberger 1817'de.

Y?ksek frekansta d?nen kat? cisimlerdir. Jiroskopun d?nme ekseni uzayda y?n?n? de?i?tirebilir. D?nen top mermileri, u?ak pervaneleri ve t?rbin rotorlar? jiroskop ?zelliklerine sahiptir.

Jiroskopun en basit ?rne?i tepe veya iyi bilinen ?ocuk oyunca?? topa?. Belirli bir eksen etraf?nda d?nen, jiroskopun herhangi bir d?? kuvvet ve bu kuvvetlerin momentleri taraf?ndan etkilenmedi?i s?rece uzaydaki konumunu koruyan bir cisim. Ayn? zamanda jiroskop stabildir ve b?y?k ?l??de d?n?? h?z?yla belirlenen d?? kuvvetlerin etkisine dayanabilir.

?rne?in topac? h?zl? bir ?ekilde d?nd?r?p sonra itersek d??mez, d?nmeye devam eder. Ve tepenin h?z? belirli bir de?ere d??t???nde, devinim ba?layacak; bu, d?nme ekseninin bir koni olu?turdu?u ve tepenin a??sal momentumunun uzayda y?n de?i?tirdi?i bir olgudur.

Jiroskop t?rleri

Bir?ok jiroskop t?r? vard?r: iki Ve ?? derece(serbestlik derecesine veya olas? d?nme eksenlerine g?re ay?rma), mekanik, lazer Ve optik jiroskoplar (?al??ma prensibine g?re ay?rma).

En yayg?n ?rne?e bakal?m - mekanik d?ner jiroskop. Temel olarak bu, yatay bir eksen etraf?nda d?nen ve ???nc? bir eksen etraf?nda d?nen ba?ka bir ?er?eveye sabitlenen dikey bir eksen etraf?nda d?nen bir ?st k?s?md?r. ?st k?sm?n? ne kadar ?evirirsek ?evirelim daima dik konumda olacakt?r.

Jiroskop uygulamalar?

?zellikleri nedeniyle jiroskoplar yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Stabilizasyon sistemlerinde kullan?l?rlar uzay arac? gemi ve u?aklar?n navigasyon sistemlerinde, mobil cihazlarda ve oyun konsollar?nda ve ayr?ca sim?lat?r olarak.

B?yle bir cihaz?n modern bir ortama nas?l s??abilece?ini merak ediyorum. cep telefonu ve orada neden buna ihtiya? var? Ger?ek ?u ki jiroskop, cihaz?n uzaydaki konumunu belirlemeye ve sapma a??s?n? bulmaya yard?mc? olur. Elbette telefonun do?rudan d?nen bir ?st k?sm? yok; jiroskop, mikroelektronik ve mikromekanik bile?enler i?eren bir mikroelektromekanik sistemdir (MEMS).

Bu pratikte nas?l i?liyor? En sevdi?iniz oyunu oynad???n?z? hayal edelim. ?rne?in yar??. Sanal bir araban?n direksiyonunu ?evirmek i?in herhangi bir tu?a basman?za gerek yoktur, sadece gadget'?n?z?n elinizdeki konumunu de?i?tirmeniz yeterlidir.

G?rd???n?z gibi jiroskoplar harika cihazlard?r. faydal? ?zellikler. Bir jiroskopun bir alandaki hareketini hesaplamak i?in bir problem ??zmeniz gerekiyorsa d?? kuvvetler, bu sorunla h?zl? ve verimli bir ?ekilde ba?a ??kman?za yard?mc? olacak ??renci hizmetleri uzmanlar?yla ileti?ime ge?in!

Mekanik jiroskoplar farkl?lar. D?ner jiroskop ?zellikle ilgi ?ekicidir. ?z?, kendi ekseni etraf?nda d?nen bir cismin, eksenin y?n?n? de?i?tirebilmesine ra?men uzayda olduk?a kararl? olmas? ger?e?inde yatmaktad?r. Eksenin d?n?? h?z?, jiroskop kenarlar?n?n d?n?? h?z?ndan ?nemli ?l??de d???kt?r. Jiroskopu d?nd?rmek, zemindeki topa?lar? hareket ettirmeye benzer. Topa? ile jiroskop aras?ndaki fark, topa??n uzayda serbest olmas?, jiroskopun ise d?? ?ubukta bulunan kesinlikle sabit noktalarda d?nmesi ve d??mesi durumunda d?nmeye devam edebilmesi i?in korumaya sahip olmas?d?r.

?htiyac?n olacak

• - teneke kutulardan iki kapak
• - bir par?a laminat
• - elektrik band?
• - f?nd?k 6 adet.
• - ?elik aks veya ?ivi
• - hamuru
• - zamk
• - 2 c?vata
• - kal?n tel
• - matkap, dosya

Talimatlar

1. Bu par?alar elimizdeyken rotorun montaj?na ba?layabiliriz. Kutu kapaklar?n?n tam ortas?na, tercihen rotor eksenini yapaca??m?z ?iviyle ayn? ?iviyle delikler a??yoruz. Daha sonra hamuru kullanarak somunlar? kapa?a tutturuyoruz, alt?dan fazla koyabilirsiniz, rotorun kenar? boyunca a??rl?k d?nme s?resini art?racakt?r.
2. Daha sonra ekseni yap?yoruz. Bunu yapmak i?in, elektrikli matkab? bir mengeneye sabitleyin, i?inde kafas? olmayan ?iviyi s?k?n ve bir e?e ile keskinle?tirin. Bu ?ekilde aks bileme, aks?n merkezine m?mk?n oldu?unca yak?n konumland?r?lacakt?r. Her iki tarafta da keskinle?tirmek gerekir.
3. Bilenmi? ekseni matkaptan ??karmadan, rotoru ?al??t?racak di? i?in bir oluk a?aca??z. Somunlu kapa?? tutkal kullanarak aksa tutturuyoruz ancak ?ok ?abuk sertle?eni kullanm?yoruz. Poxipol iyi ?al???yor. Somunlar? ayn? yap??t?r?c?yla kaplay?n.
4. ?imdi en ?nemli ?ey dengelemek. Tutkal kururken a??rl?klar? kapa??n kenar?na m?kemmel ?ekilde yerle?tirmeniz gerekir. Matkab? (dikey olarak) a??yoruz, e?er d?nen rotor bir y?ne ?arp?yorsa, y?k?n bir k?sm? do?ru konumland?r?lmam??t?r. D?zeltip tekrar deneyiyoruz. ?st?ndeki somunlar? ya?lay?n ve ikinci kapakla kapat?n. Rotorun kenarlar?na elektrik band? yap??t?r?yoruz. Kurutal?m. Rotorun kendisi haz?r!
5. ?ki daha uzun c?vata al?yoruz, bunlar? bir mengeneye sabitliyoruz ve rotorun sabitlenece?i delikler a??yoruz. ?imdi bir d?? ?er?eve bulmam?z gerekiyor. Laminattan bir daire kesin. ?nceden bir pusula ile ?izmek daha iyidir. Derhal 90 derecelik a??yla dikey ve yatay ?izgiler ?izin. ??eride daha k???k bir daire kesiyoruz, ancak rotor oraya oturacak ?ekilde. ?le yatay ?izgiler Birbirinin kar??s?ndaki c?vatalar i?in delikler a??yoruz. C?vatalar? vidal?yoruz. Jiroskopumuzun eksenini aralar?na yerle?tiriyoruz. Ayn? zamanda ?ok fazla s?kamazs?n?z, aksi takdirde s?rt?nme d?n?? h?z?n? azalt?r ve hi?bir ?ey i?e yaramaz. Yakla??k 1 mm hareket mesafesi b?rak?n, ancak jiroskopun c?vatalardan d??memesi i?in. C?vatalar? ?ubu?a yap??t?r?yoruz, b?ylece titre?im onlar? ?er?eveden s?kmez.
6. Geriye kalan tek ?ey korumay? kurmakt?r. Kal?n bir tel al?n ve onu bir halka ?eklinde b?k?n. ??aretli yatay ?izginin bulundu?u yere ?r?n?m?ze ili?tiriyoruz. Jiroskop haz?r. ?pli?i aks?n etraf?na sar?yoruz ve keskin bir ?ekilde ?ekerek i?levselli?ini kontrol ediyoruz.

Ev yap?m? jiroskop

Jiroskop(eski Yunanca yupo “dairesel d?n??” ve okopew “bakmak” kelimesinden gelir) - h?zla d?nmek sa?lam, ayn? ad? ta??yan cihaz?n temeli, genellikle d?nme momentinin (a??sal momentum) korunumu yasas?na dayanan, eylemsiz koordinat sistemine g?re kendisiyle ili?kili g?vdenin y?nelim a??lar?ndaki de?i?iklikleri ?l?ebilen.

"Jiroskop" ad? ve bu cihaz?n ?al??ma versiyonu 1852'de Frans?z bilim adam? Jean Foucault taraf?ndan icat edildi.

Mekanik jiroskoplar aras?nda ?ne ??k?yor d?ner jiroskop- d?nme ekseni uzayda y?n?n? de?i?tirebilen, h?zla d?nen kat? bir g?vde. Bu durumda jiroskopun d?n?? h?z?, d?nme ekseninin d?n?? h?z?n? ?nemli ?l??de a?ar. B?yle bir jiroskopun ana ?zelli?i, d?? kuvvetlerin momentlerinin onun ?zerinde etkisi olmad???nda, uzayda d?nme ekseninin sabit bir y?n?n? muhafaza edebilmesidir.

Bir jiroskop yapmak i?in ihtiyac?m?z olacak:

1. Bir par?a laminat;
2. Alt 2 adet. itibaren teneke kutu;
3. ?elik ?ubuk;
4. Hamuru;
5. Somunlar ve/veya a??rl?klar;
6. ?ki vida;
7. Tel (kal?n bak?r);
8. Poxypol (veya ba?ka bir sertle?tirici yap??t?r?c?);
9. Elektrik band?;
10. Konular (ba?lang?? ve ba?ka bir ?ey i?in);
11. Aletlerin yan? s?ra: testere, tornavida, karot vb...

Genel fikir?ekilde a??k?a g?sterilmi?tir:

Haydi ba?layal?m:

1) Laminat? al?p ondan 8 k??eli bir ?er?eve kesiyoruz (foto?rafta 6 k??eli). Daha sonra, i?ine 4 delik a??yoruz: 2'si (u?larda) ?n tarafta, 2'si (u?larda ayn?), foto?rafa bak?n. ?imdi teli bir halka ?eklinde b?kelim (telin ?ap? yakla??k olarak ?apa e?it?er?eve). 2 vida (c?vata) alal?m ve u?lar?nda bir b?z veya ?ekirdekle delikler a?al?m (en k?t? ihtimalle bunlar? bir matkapla delebilirsiniz).

2) Toplamak gerekiyor ana k?s?m- rotor. Bunu yapmak i?in bir teneke kutudan iki alt k?s?m al?n ve ortalar?na bir delik a??n. ?aptaki delik eksen ?ubu?una (oraya yerle?tirece?imiz) kar??l?k gelmelidir. Bir eksen ?ubu?u yapmak i?in bir ?ivi veya uzun bir c?vata al?n ve uzunlamas?na kesin; u?lar?n keskinle?tirilmesi gerekir. Hizalamay? daha iyi hale getirmek i?in ?ubu?u bir matkaba yerle?tirin ve bir makinede oldu?u gibi bir e?e veya bileme ta?? 2 taraftan. ?plik sarmak i?in ?zerine bir oluk a?mak g?zel olurdu. Disklerden birine hamuru yayaca??z ve i?ine somunlar ve a??rl?klar dolduraca??z (?elik halkalar?n?z varsa, bu daha da iyi). ?imdi her iki diski de (sandvi? gibi) birle?tirip bir eksen ?ubu?uyla deliklerden ge?iriyoruz. Her ?eyi Poxypol (veya ba?ka bir yap??t?r?c?) ile ya?l?yoruz, rotorumuzu matkaba yerle?tiriyoruz ve Poxypol sertle?irken diski ortal?yoruz (bu i?in en ?nemli k?sm?). Denge m?kemmel olmal?.

3) Resme g?re montaj? yap?yoruz, rotorun yukar? ve a?a?? serbest hareketi minimum d?zeyde olmal?d?r (bunu hissedebilirsiniz, ancak ?ok az).

Bu ev yap?m? ?r?n her ?eyden ?nce k???k ?ocuklar?n ilgisini ?ekecektir. ?zellikle de onu bir araya getirirseniz. Genel olarak do?a?lama ara?larla d?ner jiroskop yapmak harika yol e?lenin ve bo? zaman?n?z? faydal? bir ?ekilde ge?irin. T?m yap?n?n g?rsel karma??kl???na ra?men yap?m? ?ok basittir, ??nk? asl?nda jiroskop s?radan bir tepedir, yaln?zca bir "s?rr?" vard?r.

Bununla birlikte jiroskopun ?al??ma prensibi de olduk?a basittir: volan kendi ekseni etraf?nda saat y?n?nde d?ner, bu da halkaya ba?lan?r ve yatay d?zlemde d?nme hareketleri yapar. Bu halka, ???nc? bir eksen etraf?nda d?nen ba?ka bir halkaya s?k? bir ?ekilde sabitlenmi?tir. B?t?n s?r bu.

D?ner mekanik jiroskopun ?retim s?reci

?tibaren plastik boru ayn? geni?likte iki halka kesin. Ayr?ca d?nmemesi i?in s?per yap??t?r?c? ile kaplanmas? gereken bir yata?a da ihtiyac?n?z olacak. Sivri u?lu metal bir ?ubuk i?in ortas?nda bir delik a?man?z gereken i? halkaya tahta bir "tablet" bast?r?yoruz.

?ubu?un bir kenar?na bir par?a plastik t?p koyuyoruz (buradan ?d?n? alabilirsiniz) t?kenmez kalem). ?ubuk i?in plastik halkaya iki delik a??yoruz ve daha b?y?k ?apl? metal borular kullanarak onu yata??n d?nme eksenine ba?l?yoruz (teleskopik antenin b?l?mlerini kullanabilirsiniz).