Jiroskop nasıl çalışır: özü, çalışma prensibi, kullanıldığı yer. Hurda malzemelerden mekanik döner jiroskop Jiroskop: tarihçe, tanım

Ev yapımı jiroskop

Jiroskop(eski Yunanca yupo “dairesel dönüş” ve okopew “bakmak” kelimesinden gelir) - hızla dönmek sağlam, kendisiyle ilişkili gövdenin oryantasyon açılarındaki değişiklikleri ölçebilen aynı adı taşıyan cihazın temeli eylemsizlik sistemi koordinatlar, genellikle torkun korunumu yasasına (açısal momentum) dayanır.

"Jiroskop" adı ve bu cihazın çalışma versiyonu 1852'de Fransızlar tarafından icat edildi. bilim adamı Jean Foucault.

Mekanik jiroskoplar arasında öne çıkıyor döner jiroskop- dönme ekseni uzayda yönünü değiştirebilen, hızla dönen katı bir gövde. Bu durumda jiroskopun dönüş hızı, dönme ekseninin dönüş hızını önemli ölçüde aşar. Böyle bir jiroskopun ana özelliği, dış kuvvetlerin momentlerinin onun üzerinde etkisi olmadığında, uzayda dönme ekseninin sabit bir yönünü muhafaza edebilmesidir.

Bir jiroskop yapmak için ihtiyacımız olacak:

1. Bir parça laminat;
2. Alt 2 adet. bir teneke kutudan;
3. Çelik çubuk;
4. Hamuru;
5. Somunlar ve/veya ağırlıklar;
6. İki vida;
7. Tel (kalın bakır);
8. Poxypol (veya başka bir sertleştirici yapıştırıcı);
9. Elektrik bandı;
10. Konular (başlangıç ​​ve başka bir şey için);
11. Aletlerin yanı sıra: testere, tornavida, karot vb...

Genel fikir şekilde açıkça gösterilmiştir:

Başlayalım:

1) Laminatı alıp ondan 8 köşeli bir çerçeve kesiyoruz (fotoğrafta 6 köşeli). Daha sonra, içine 4 delik açıyoruz: 2'si (uçlarda) ön tarafta, 2'si (uçlarda aynı), fotoğrafa bakın. Şimdi teli bir halka şeklinde bükelim (telin çapı yaklaşık olarak çerçevenin çapına eşittir). 2 adet vida (cıvata) alalım ve uçlarına bir bız veya çekirdek ile delikler açalım (en kötü ihtimalle bunları bir matkapla delebilirsiniz).

2) Ana parçayı - rotoru - monte etmeniz gerekiyor. Bunu yapmak için bir teneke kutudan iki alt kısım alın ve ortalarına bir delik açın. Çaptaki delik eksen çubuğuna (oraya yerleştireceğimiz) karşılık gelmelidir. Eksen çubuğu yapmak için bir çivi veya uzun bir cıvata alın ve uzunlamasına kesin; uçları keskinleştirilmelidir. Hizalamayı daha iyi hale getirmek için çubuğu bir matkaba yerleştirin ve her iki tarafını da bir eğe veya bileme taşıyla makinede olduğu gibi keskinleştirin. İplik sarmak için üzerine bir oluk açmak güzel olurdu. Disklerden birine hamuru yayacağız ve içine fındık ve ağırlıklar dolduracağız (çelik halkalarınız varsa, bu daha da iyi). Şimdi her iki diski de (sandviç gibi) birleştirip bir eksen çubuğuyla deliklerden geçiriyoruz. Her şeyi Poxypol (veya başka bir yapıştırıcı) ile yağlıyoruz, rotorumuzu matkaba yerleştiriyoruz ve Poxypol sertleşirken diski ortalıyoruz (bu işin en önemli kısmı). Denge mükemmel olmalı.

3) Resme göre montajı yapıyoruz, rotorun yukarı ve aşağı serbest hareketi minimum düzeyde olmalıdır (bunu hissedebilirsiniz, ancak çok az).

Mekanik jiroskoplar farklıdır. Döner jiroskop özellikle ilgi çekicidir. Özü, kendi ekseni etrafında dönen bir cismin, eksenin yönünü değiştirebilmesine rağmen uzayda oldukça kararlı olması gerçeğinde yatmaktadır. Eksenin dönüş hızı, jiroskop kenarlarının dönüş hızından önemli ölçüde düşüktür. Jiroskopu döndürmek, zemindeki bir topaçın hareket ettirilmesine benzer. Topaç ile jiroskop arasındaki fark, topaçın uzayda serbest olması, jiroskopun ise dış çubukta bulunan kesinlikle sabit noktalarda dönmesi ve düşmesi durumunda dönmeye devam edebilmesi için korumaya sahip olmasıdır.

İhtiyacın olacak

• - iki kapak teneke kutular
• - bir parça laminat
• - elektrik bandı
• - fındık 6 adet.
• - çelik aks veya çivi
• - hamuru
• - zamk
• - 2 cıvata
• - kalın tel
• - matkap, dosya

Talimatlar

1. Bu parçalar elimizdeyken rotorun montajına başlayabiliriz. Kutu kapaklarının tam ortasına, tercihen rotor eksenini yapacağımız çiviyle aynı çiviyle delikler açıyoruz. Daha sonra hamuru kullanarak somunları kapağa tutturuyoruz, altıdan fazla koyabilirsiniz, rotorun kenarı boyunca ağırlık dönme süresini artıracaktır.
2. Daha sonra ekseni yapıyoruz. Bunu yapmak için, elektrikli matkabı bir mengeneye sabitleyin, içinde kafası olmayan çiviyi sıkın ve bir eğe ile keskinleştirin. Bu şekilde aks bileme, aksın merkezine mümkün olduğunca yakın konumlandırılacaktır. Her iki tarafta da keskinleştirmek gerekir.
3. Bilenmiş ekseni matkaptan çıkarmadan, rotoru çalıştıracak diş için bir oluk açacağız. Somunlu kapağı tutkal kullanarak aksa tutturuyoruz ancak çok çabuk sertleşeni kullanmıyoruz. Poxipol iyi çalışıyor. Somunları aynı yapıştırıcıyla kaplayın.
4. Şimdi en önemli şey dengelemek. Tutkal kururken ağırlıkları kapağın kenarına mükemmel şekilde yerleştirmeniz gerekir. Matkabı (dikey olarak) açıyoruz, eğer dönen rotor bir yöne çarpıyorsa, yükün bir kısmı doğru konumlandırılmamıştır. Düzeltip tekrar deneyiyoruz. Üstündeki somunları yağlayın ve ikinci kapakla kapatın. Rotorun kenarlarına elektrik bandı yapıştırıyoruz. Kurutalım. Rotorun kendisi hazır!
5. İki daha uzun cıvata alıyoruz, bunları bir mengeneye sabitliyoruz ve rotorun sabitleneceği delikler açıyoruz. Şimdi bir dış çerçeve bulmamız gerekiyor. Laminattan bir daire kesin. Önceden bir pusula ile çizmek daha iyidir. Derhal 90 derecelik açıyla dikey ve yatay çizgiler çizin. İçeride daha küçük bir daire kesiyoruz, ancak rotor oraya oturacak şekilde. Yatay çizgiler boyunca birbirine zıt cıvatalar için delikler açıyoruz. Cıvataları vidalıyoruz. Jiroskopumuzun eksenini aralarına yerleştiriyoruz. Aynı zamanda çok fazla sıkamazsınız, aksi takdirde sürtünme dönüş hızını azaltır ve hiçbir şey işe yaramaz. Yaklaşık 1 mm hareket mesafesi bırakın, ancak jiroskopun cıvatalardan düşmemesi için. Cıvataları çubuğa yapıştırıyoruz, böylece titreşim onları çerçeveden sökmez.
6. Geriye kalan tek şey korumayı kurmaktır. Kalın bir tel alın ve onu bir halka şeklinde bükün. İşaretli yatay çizginin bulunduğu yere ürünümüze iliştiriyoruz. Jiroskop hazır. İpliği aksın etrafına sarıyoruz ve keskin bir şekilde çekerek işlevselliğini kontrol ediyoruz.

Mekanik jiroskoplar arasında öne çıkıyor döner jiroskop - hızla dönen sert gövde dönme ekseni uzayda yönelimi değiştirebilen. Aynı zamanda hız
jiroskopun dönüşü, ekseninin dönüş hızını önemli ölçüde aşıyor
rotasyon. Böyle bir jiroskopun ana özelliği, bakım yeteneğidir.
yokluğunda dönme ekseninin uzay sabit yönü
dış kuvvetlerin anlarının onun üzerindeki etkisi.

Bu videoyu mutlaka izleyin.
Bu mağazadan satın alınan bir jiroskop:

Evet, çöpten)) ihtiyacımız olacak - 1. parça laminat (büyükbabamdan bir hurda buldum
balkon), 2. Teneke kutunun dibi ve kapağı (fasulye yiyin ve alın
kavanoz) 3. Çelik çubuk (en zor kısım - sokakta bulunur)
4. Hamuru (kız kardeşimden çalındı) 5. Kuruyemişler ve/veya ağırlıklar 6. iki
vida, yumruk (sonunda keskin bir şey, bir bız işe yarar, büyükbabada her şey vardır)
6. tel (kalın bakır, büyükbabam buldu)) 7. Poksipol (veya başka bir sertleştirme)
tutkal, büyükbabamdan aldım)) 8. Elektrik bandı (ibid.)) 9. İplikler (başlangıç ​​​​ve diğer bazı şeyler için)
ayrıca büyükannemde)) ayrıca testere, tornavida vb.
Genel fikir burayı temizle

Daha sonra laminattan bir çerçeve kesip teli bir halka şeklinde bükeceğiz.
vidaların bir baykuşla girintiye delinmesi gerekiyor (bunu bir daha yapmadım, sadece
Jiroskopumu söktüm ve parçaların fotoğraflarını çektim...))

daha sonra ana parçayı birleştireceğiz - rotor (veya başka bir şey)) altını alıp
boyunda (aynılar) içlerine bir delik açıyoruz (ortada!!) delik
demir çubuk kalınlığında olsun. demir çubuğun uçlarını uzunlamasına kesiyoruz
Hizalamayı daha iyi hale getirmek için çubuğu matkaba yerleştirin ve nasıl
makinede her iki tarafını da eğe ile keskinleştiriyoruz; ayrıca bir oluk açmamız gerekiyor
fabrika ipliği (fotoğrafta bulacaksınız)) hamuru disklerden birine yayacağız ve
onu somunlarla ve platinlerle dolduracağız (kimin çelik halkası varsa, sonunda
harika) sonra her iki diski (sandviç) bağlayın ve deliklerden geçirin
Her şeyi Poxypol ile yağlayın, (şey) matkaba koyun ve güle güle
Poxy zemini soğuyor, diski ortalayacağız (çarpmayacak şekilde) bu en önemlisi
işin bir parçası Denge mükemmel olmalı.

Bu ev yapımı ürün her şeyden önce küçük çocukların ilgisini çekecektir. Özellikle de onu bir araya getirirseniz. Genel olarak doğaçlama araçlarla döner jiroskop yapmak harika yol eğlenin ve faydalı olun boş zaman. Tüm yapının görsel karmaşıklığına rağmen yapımı çok basittir, çünkü aslında jiroskop sıradan bir tepedir, yalnızca bir "sırrı" vardır.

Bununla birlikte jiroskopun çalışma prensibi de oldukça basittir: volan kendi ekseni etrafında saat yönünde döner ve bu da halkaya bağlanır ve dönme hareketleri yatay düzlemde. Bu halka, üçüncü bir eksen etrafında dönen başka bir halkaya sıkı bir şekilde sabitlenmiştir. Bütün sır bu.

Döner mekanik jiroskopun üretim süreci

İtibaren plastik boru aynı genişlikte iki halka kesin. Ayrıca dönmemesi için süper yapıştırıcı ile kaplanması gereken bir yatağa da ihtiyacınız olacak. Ortasında bir delik açmanız gereken iç halkaya tahta bir "tablet" bastırıyoruz. metal çubuk sivri uçlu.

Çubuğun bir kenarına bir parça plastik tüp koyuyoruz (tükenmez kalemden ödünç alabilirsiniz). Çubuk için plastik halkaya iki delik açıyoruz ve daha büyük çaplı metal borular kullanarak onu yatağın dönme eksenine bağlıyoruz (teleskopik antenin bölümlerini kullanabilirsiniz).

Mekanik jiroskop o kadar karmaşık bir cihaz değildir ancak çalışması oldukça güzel bir görüntüdür. Bilim adamları iki yüz yıldan fazla bir süredir özelliklerini inceliyorlar. Her şeyin incelendiği düşünülebilir, çünkü uzun zamandır bulunmuştur ve pratik kullanım ve konu kapatılmalıdır.

Ancak bir jiroskop çalışırken, bir yönde veya başka bir yönde veya belirli bir düzlemde döndüğünde ağırlığının değiştiğini iddia etmekten yorulmayan coşkulu insanlar var. Dahası, sonuçlar sanki jiroskop yerçekiminin üstesinden geliyormuş gibi geliyor. Veya sözde yerçekimsel gölge bölgesini oluşturur. Ve son olarak jiroskopun dönüş hızı belirli bir kritik değere aşılırsa bu cihazın negatif ağırlık kazanarak Dünya'dan uçmaya başladığını söyleyenler var.

Neyle uğraşıyoruz? Medeniyette bir atılım olasılığı mı yoksa sözde bilimsel bir yanılsama mı?

Teorik olarak ağırlıkta bir değişiklik mümkün, ancak o kadar yüksek hızlarda ki bunu normal koşullar altında deneysel olarak test etmek imkansız. Ancak sadece birkaç bin dakikalık bir dönüş hızıyla Dünya'nın yerçekiminin üstesinden geldiğini gördüklerini iddia eden insanlar da var. Bu deney bu hipotezi test etmeye adanmıştır.

En basit ev yapımı jiroskopun özellikleri.

Herkes jiroskopu monte edemez. Otomatik silindir, 1 kg'dan daha ağır bir jiroskop monte etti. Azami hız dönüş 5000 rpm. Ağırlık değişiminin etkisi gerçekten mevcutsa, kaldıraçlı terazide fark edilecektir. Menteşelerdeki sürtünme dikkate alındığında doğrulukları 1 g dahilindedir.

Deneye başlayalım.

Öncelikle dengeli jiroskopu yatay bir düzlemde saat yönünde döndürelim. Dönen bir volan asla tam olarak dengelenemez çünkü mükemmel bir şekilde dengelenemez. Evet ve ideal yataklar yok.

Denge çubuğuna aktarılan eksenel ve radyal titreşim nereden geliyor? Hayali kilo alımına veya kaybına ne sebep olabilir? Kütleçekimsel tutulmada dönme yönünün ana rolü oynadığı teorisini test etmek için volanı diğer yönde döndürmeye çalışalım. Ama öyle görünüyor ki bir mucize asla gerçekleşmeyecek.

Bir jiroskopu dikey bir düzlemde asıp döndürürseniz ne olur? Ancak bu durumda bile terazilerde herhangi bir değişiklik meydana gelmez.

Zorunlu devinim.

Belki okulda ya da enstitüde size zorunlu devinimi göstermek için böyle bir düzen gösterilmiştir. Örneğin jiroskopu dikey bir düzlemde saat yönünde döndürürseniz ve sonra tekrar saat yönünde çevirirseniz, yukarıdan ama yatay bir düzlemde bakarsanız, havalanıyor gibi görünür. Bu sayede dış etkilere tepki verir ve kendi dönme eksenini ve yönünü yeni düzlemdeki dönme ekseni ve yönü ile birleştirmeye çalışır.

Bir anda bu konuyla karşılaşan bazı kişiler, bu süreçle ilgili hatalı bir anlayış geliştirirler. Görünüşe göre mekanik bir jiroskop, ikinci bir düzlemde zorla döndürülürse havalanabiliyor ve böylece yenilikçi bir motorun yaratılabileceği iddia ediliyor. Aynı zamanda, buradaki jiroskop yalnızca dönen sehpadan itildiği için yükselir ve o da masadan itilir. Sıfır yerçekiminde böyle bir yapının toplam momentumu sıfır olacaktır.