שימור תנע זויתי – ג'ירוסקופ

 

  • הדגמת שימור התנע הזויתי ופרצסיה באמצעות שני ג'ירוסקופים שונים.

clip_image002

ציוד נדרש:

 


  • ג'ירוסקופ קלאסי (3 טבעות).

  • ג'ירוסקופ מאוזן.

  • מנוע סיבוב עם דוושה.

  • מלחציים.

 

 

 


מילות מפתח:

 


  • ג'ירוסקופ.

  • מומנט כוח (
    Torque).

  • תנע זוויתי.

  • פרצסיה.

 

סרטון:

ג'ירו מאוזן

ג'ירו קלאסי

[/vהדגמת שימור התנע הזויתי ופרצסיה.  באמצעות שני ג'ירוסקופים שונים.

אופן ההדגמה:

 


  • תחילה נקבע לשולחן את המנוע הסיבובי באמצעות מלחציים (יש לשים ספוג בין
    המלחציים למנוע בכדי שלא לגרום ל נזק).

  • נתחיל בהדגמת הג'ירוסקופ המאוזן.

  • נדאג לאזן את המשקולת בתחום החרוט על הציר של הג'ירוסקופ. במצב זה קיים ש.מ בין
    האלמנטים.

  • נסובב את הגלגל המרכזי של הג'ירו באמצעות המנוע.

  • נניח את הג'ירו על הציר ונעשה
    offset של המשקולת ביחס לנקודת שיווי המשקל.

  • כעת נראה שהג'ירו מתחיל להסתובב כיוון שמופעל עליו מומנט.

  • וקטור התנע הזוויתי תמיד "רודף" אחרי וקטור המומנט ולכן כיוון הסיבוב תמיד יהיה
    לכיוון המומנט.

  • נמדוד את זמן ההקפה. וכך נקבל למעשה את תדירות הפרצסיה.

  • הזזת המשקולת לצד השני ביחס לנקודת שיווי המשקל יגרום לתנועה הפוכה בכיוון.

  • נעבור להדגמת הג'ירוסקופ הקלאסי.

  • נסובב את הגלגל המרכזי של הג'ירו באמצעות המנוע.

  • הג'ירו הקלאסי ייחודיי בכך שלא פועל על הגלגל המרכזי כוח (כיוון שיש לו חופש
    בכל שלושת הצירים) ולכן הגלגל המרכזי לא יזוז ממקומו גם כאשר נסובב את המערכת.
    (נגיעה בטבעות תיצור כוח מומנט על הגלגל המרכזי ולכן אין לגעת בטבעות).

 


רקע תאורטי:

 



  • הגדרת כוח מומנט
    :





  • הגדרת תנע זוויתי:


     

       


  • הגדרת פרצסיה:


         



  • זמן מחזור:
       

 

 

הערות