Produk buatan sendiri ini akan menarik, pertama sekali, kepada kanak-kanak kecil. Terutama jika anda meletakkannya bersama-sama. Secara umumnya, membuat giroskop berputar daripada cara improvisasi adalah cara yang amat baik berseronok dan menghabiskan masa lapang anda dengan berfaedah. Walaupun kerumitan visual keseluruhan struktur, ia sangat mudah dibuat, kerana, sebenarnya, giroskop adalah bahagian atas biasa, hanya dengan "rahsia".
Walau bagaimanapun, prinsip operasi giroskop juga agak mudah: roda tenaga berputar mengikut arah jam di sekeliling paksinya, yang, seterusnya, disambungkan ke cincin dan membuat pergerakan putaran dalam satah mengufuk. Cincin ini dipasang dengan tegar dalam gelang lain yang berputar mengelilingi paksi ketiga. Itulah rahsianya.
Proses pembuatan giroskop mekanikal berputar
daripada paip plastik potong dua cincin yang sama lebar. Anda juga memerlukan galas, yang perlu disalut dengan superglue supaya ia tidak berputar. Kami menekan "tablet" kayu ke dalam cincin dalam, di mana anda perlu menggerudi lubang di tengah untuk batang logam dengan hujung runcing.
Kami meletakkan sekeping tiub plastik pada satu tepi rod (anda boleh meminjamnya Pen mata bola). Kami menggerudi dua lubang di gelang plastik untuk rod dan menyambungkannya ke paksi berputar galas menggunakan tiub logam diameter lebih besar(anda boleh menggunakan bahagian antena teleskopik).
mekanikal giroskop adalah berbeza. Giroskop berputar sangat menarik. Intipatinya terletak pada hakikat bahawa jasad yang berputar mengelilingi paksinya agak stabil di angkasa, walaupun ia boleh mengubah arah paksi itu sendiri. Kelajuan putaran paksi jauh lebih rendah daripada kelajuan putaran tepi giroskop. Memusing giroskop adalah serupa dengan menggerakkan gasing berputar di atas lantai. Perbezaan antara gasing berputar dan giroskop ialah gasing berputar bebas di angkasa, manakala giroskop berputar pada titik tetap yang terletak di bar luar dan mempunyai perlindungan supaya ia boleh terus berputar jika ia jatuh.
Anda perlu
- - dua penutup daripada tin
- - sekeping lamina
- - pita elektrik
- - kacang 6 pcs.
- - gandar keluli atau paku
- - plastisin
- - gam
- - 2 bolt
- - wayar tebal
- - gerudi, fail
Arahan
- Dengan bahagian ini di tangan, kita boleh mula memasang pemutar. Kami menebuk lubang tepat di tengah-tengah penutup tin, sebaik-baiknya dengan paku yang sama seperti yang akan kami buat paksi pemutar. Seterusnya, menggunakan plastisin, kami mengikat kacang pada tudung, anda boleh meletakkan lebih daripada enam, berat di sepanjang tepi pemutar akan meningkatkan masa ia berputar.
- Seterusnya kita membuat paksi. Untuk melakukan ini, selamatkan gerudi elektrik dalam naib, ketatkan kuku tanpa kepala di dalamnya dan asah dengan fail. Dengan cara ini, penajaman gandar akan diletakkan sedekat mungkin dengan pusat gandar. Ia perlu untuk mengasah pada kedua-dua belah pihak.
- Tanpa mengeluarkan paksi yang diasah dari gerudi, kami akan membuat alur untuk benang yang akan menjalankan pemutar. Kami memasang penutup dengan kacang ke gandar menggunakan gam, tetapi jangan gunakan penutup yang mengeras terlalu cepat. Poxipol berfungsi dengan baik. Salut kacang dengan gam yang sama.
- Sekarang perkara yang paling penting ialah mengimbangi. Semasa gam mengering, anda perlu meletakkan pemberat dengan sempurna di sekeliling tepi tudung. Kami menghidupkan gerudi (menegak), jika pemutar berputar mencecah satu arah, maka beberapa beban tidak diletakkan dengan betul. Kami membetulkannya dan cuba lagi. Lumurkan kacang di atas dan tutup dengan penutup kedua. Kami melekatkan pita elektrik ke tepi pemutar. Jom keringkan. Rotor itu sendiri sudah siap!
- Kami mengambil dua bolt yang lebih panjang, pasangkannya dalam naib dan tebuk lubang di dalamnya di mana pemutar akan dipasang. Sekarang kita perlu menghasilkan bingkai luar. Potong bulatan dari lamina. Adalah lebih baik untuk melukisnya dengan kompas terlebih dahulu. Segera lukis garisan menegak dan mendatar pada sudut 90 darjah. Di dalam kami memotong bulatan yang lebih kecil, tetapi sedemikian rupa sehingga pemutar sesuai di sana. Oleh garisan mendatar Kami membuat lubang untuk bolt bertentangan antara satu sama lain. Kami skru dalam bolt. Di antara mereka kami meletakkan paksi giroskop kami. Pada masa yang sama, anda tidak boleh mengetatkannya terlalu ketat, jika tidak geseran akan melembapkan kelajuan putaran, dan tiada apa yang akan berfungsi. Biarkan kira-kira 1 mm perjalanan, tetapi supaya giroskop tidak jatuh dari bolt. Kami melekatkan bolt ke bar supaya getaran tidak melepaskannya dari bingkai.
- Yang tinggal hanyalah memasang perlindungan. Ambil wayar tebal dan bengkokkannya ke dalam cincin. Di lokasi garisan mendatar yang ditandakan, kami melampirkannya pada produk kami. Giroskop sudah siap. Kami menggulung benang di sekeliling gandar dan, menariknya dengan tajam, memeriksa fungsinya.
Giroskop buatan sendiri
Giroskop(dari bahasa Yunani kuno yupo "putaran bulat" dan okopew "rupa") - badan pepejal yang berputar dengan pantas, asas peranti dengan nama yang sama, mampu mengukur perubahan dalam sudut orientasi badan yang berkaitan dengannya berbanding dengan inersia sistem koordinat, biasanya berdasarkan undang-undang pemuliharaan tork (momentum).
Nama "gyroscope" dan versi kerja peranti ini dicipta pada tahun 1852 oleh saintis Perancis Jean Foucault.
Di antara giroskop mekanikal, ia menonjol giroskop berputar- badan pepejal yang berputar dengan pantas, paksi putarannya mampu mengubah orientasi di angkasa. Dalam kes ini, kelajuan putaran giroskop dengan ketara melebihi kelajuan putaran paksi putarannya. Harta utama giroskop sedemikian adalah keupayaan untuk mengekalkan arah tetap paksi putaran di ruang angkasa tanpa adanya pengaruh momen daya luaran di atasnya.
Untuk membuat giroskop kita memerlukan:
1. Sekeping lamina;
2. Bawah 2 pcs. daripada tin tin;
3. Batang keluli;
4. Plastisin;
5. Kacang dan/atau pemberat;
6. Dua skru;
7. Wayar (tembaga tebal);
8. Poxypol (atau gam pengerasan lain);
9. Pita elektrik;
10. Benang (untuk permulaan dan sesuatu yang lain);
11. Serta alatan: gergaji, pemutar skru, teras, dll...
Idea umum jelas digambarkan dalam rajah:
Mari kita mulakan:
1) Kami mengambil lamina dan memotong bingkai 8 penjuru daripadanya (dalam foto itu adalah 6 penjuru). Seterusnya, kami menggerudi 4 lubang di dalamnya: 2 (di hujung) di sepanjang bahagian depan, 2 melintang (sama di hujung), lihat foto. Sekarang mari kita bengkokkan wayar ke dalam cincin (diameter wayar adalah lebih kurang sama dengan diameter bingkai). Mari ambil 2 skru (bolt) dan tebuk lubang di hujungnya dengan penusuk atau teras (paling teruk, anda boleh menggerudinya dengan gerudi).
2) Anda perlu memasang bahagian utama - pemutar. Untuk melakukan ini, ambil dua bahagian bawah dari tin tin dan buat lubang di dalamnya di tengah. Diameter lubang harus sesuai dengan paksi-rod (yang akan kami masukkan di sana). Untuk membuat paksi-rod, ambil paku atau bolt panjang dan potong dengan panjang hujungnya mesti diasah. Untuk membuat penjajaran lebih baik, masukkan rod ke dalam gerudi dan asah ia seperti pada mesin dengan fail atau batu asahan dari 2 sisi. Adalah baik untuk membuat alur di atasnya untuk penggulungan dengan benang. Kami akan menyebarkan plastisin pada salah satu cakera, dan memasukkan kacang dan pemberat ke dalamnya (jika anda mempunyai gelang keluli, ini lebih baik). Sekarang kami menyambungkan kedua-dua cakera (seperti sandwic) dan menembusinya melalui lubang dengan batang paksi. Kami melincirkan semuanya dengan Poxypol (atau gam lain), masukkan rotor kami ke dalam gerudi dan semasa Poxypol mengeras, kami akan memusatkan cakera (ini adalah yang paling bahagian penting kerja). Imbangan mestilah sempurna.
3) Kami memasang mengikut gambar, pergerakan bebas rotor ke atas dan ke bawah haruslah minimum (anda boleh merasakannya, tetapi hanya sedikit).
Giroskop mekanikal - tidak begitu banyak peranti kompleks, sedangkan karya beliau adalah pemandangan yang cukup indah. Para saintis telah mengkaji sifatnya selama lebih dari dua ratus tahun. Seseorang akan berfikir bahawa segala-galanya telah dipelajari, kerana ia telah lama dijumpai dan kegunaan praktikal dan topik harus ditutup.
Tetapi ada orang yang bersemangat yang tidak pernah jemu mendakwa bahawa apabila giroskop beroperasi, beratnya berubah apabila ia berputar ke satu arah atau yang lain atau dalam satah tertentu. Lebih-lebih lagi, kesimpulan berbunyi seolah-olah giroskop mengatasi graviti. Atau ia membentuk zon bayangan graviti yang dipanggil. Dan akhirnya, ada orang yang mengatakan bahawa jika kelajuan putaran giroskop melebihi nilai kritikal tertentu, maka peranti ini memperoleh berat negatif dan mula terbang dari Bumi.
Apa yang kita hadapi? Kemungkinan kejayaan dalam tamadun atau khayalan pseudoscientific?
Secara teorinya, perubahan berat adalah mungkin, tetapi pada kelajuan tinggi sehingga mustahil untuk mengesahkan ini secara eksperimen. keadaan biasa. Tetapi ada orang yang mendakwa bahawa mereka telah melihat graviti Bumi diatasi pada kelajuan putaran hanya beberapa ribu minit. Eksperimen ini dikhaskan untuk menguji hipotesis ini.
Ciri-ciri giroskop buatan sendiri yang paling mudah.
Tidak semua orang dapat memasang giroskop. Penggelek automatik memasang giroskop seberat lebih daripada 1 kg. Kelajuan maksimum putaran 5000 rpm. Jika kesan perubahan berat memang ada, ia akan ketara pada skala tuas. Ketepatan mereka, dengan mengambil kira geseran dalam engsel, terletak dalam 1 g.
Mari mulakan percubaan.
Mula-mula, mari kita putarkan giroskop seimbang dalam satah mendatar mengikut arah jam. Roda tenaga yang berputar tidak akan seimbang sepenuhnya kerana ia tidak dapat diseimbangkan dengan sempurna. Ya, dan tidak ada galas yang ideal.
Dari manakah datangnya getaran paksi dan jejari, yang dipindahkan ke rasuk imbangan? Apakah yang boleh mengakibatkan pertambahan atau penurunan berat badan secara khayalan? Mari cuba putarkan roda tenaga ke arah lain untuk menguji teori bahawa arah putaran memainkan peranan. watak utama dalam gerhana graviti. Tetapi nampaknya keajaiban tidak akan berlaku.
Apakah yang berlaku jika anda menggantung dan memutar giroskop dalam satah menegak? Tetapi walaupun dalam kes ini, tiada perubahan berlaku pada skala.
Precession paksa.
Mungkin di sekolah atau di institut anda telah ditunjukkan persediaan sedemikian untuk menunjukkan precession paksa. Jika anda memutar giroskop, sebagai contoh, mengikut arah jam dalam satah menegak, dan kemudian pusingkannya semula mengikut arah jam, jika anda melihat dari atas, tetapi dalam satah mendatar, maka ia seolah-olah berlepas. Ini adalah bagaimana dia bertindak balas terhadap pengaruh luar dan berusaha untuk menggabungkan paksi dan arah putarannya dengan paksi dan arah putaran dalam satah baru.
Sesetengah orang yang tiba-tiba menjumpai topik ini mengembangkan pemahaman yang salah tentang proses ini. Nampaknya giroskop mekanikal mampu berlepas jika ia dipusing secara paksa dalam satah kedua, dan dengan itu enjin yang inovatif kononnya boleh dicipta. Pada masa yang sama, giroskop di sini naik hanya kerana ia ditolak dari pendirian berputar, dan ia, seterusnya, ditolak dari meja. Dalam graviti sifar, jumlah momentum struktur sedemikian akan menjadi sifar.
Suatu hari saya menonton perbualan antara dua kawan, atau lebih tepatnya teman wanita:
A: Oh, anda tahu, saya ada telefon pintar baharu, malah ia mempunyai giroskop terbina dalam
B: Ah, ya, saya juga memuat turun untuk diri saya sendiri dan memasang giroskop selama sebulan
A: Um, adakah anda pasti itu giroskop?
B: Ya, giroskop untuk semua tanda zodiak.
Untuk mengurangkan bilangan dialog sedemikian di dunia, kami cadangkan mengetahui apa itu giroskop dan cara ia berfungsi.
Giroskop: sejarah, definisi
Giroskop ialah peranti yang mempunyai paksi putaran bebas dan mampu bertindak balas terhadap perubahan dalam sudut orientasi badan di mana ia dipasang. Apabila berputar, giroskop mengekalkan kedudukannya tidak berubah.
Perkataan itu sendiri berasal dari bahasa Yunani gyreuо– putar dan skopeo- perhatikan, perhatikan. Istilah giroskop mula diperkenalkan Jean Foucault pada tahun 1852, tetapi peranti itu telah dicipta lebih awal. Ini dilakukan oleh ahli astronomi Jerman Johann Bonenberger pada tahun 1817.
Mereka berputar dengan berfrekuensi tinggi pepejal. Paksi putaran giroskop boleh mengubah arahnya di angkasa. Peluru artileri berputar, kipas kapal terbang, dan pemutar turbin mempunyai sifat giroskop.
Contoh paling mudah giroskop ialah atas atau gasing mainan kanak-kanak yang terkenal. Jasad berputar mengelilingi paksi tertentu, yang mengekalkan kedudukannya di angkasa jika giroskop tidak digerakkan oleh sebarang daya luar dan momen daya ini. Pada masa yang sama, giroskop adalah stabil dan mampu menahan pengaruh daya luaran, yang sebahagian besarnya ditentukan oleh kelajuan putarannya.
Sebagai contoh, jika kita cepat-cepat memutar gasing yang berputar dan kemudian menolaknya, ia tidak akan jatuh, tetapi akan terus berputar. Dan apabila kelajuan bahagian atas jatuh ke nilai tertentu, precession akan bermula - fenomena apabila paksi putaran menggambarkan kon, dan momentum sudut bahagian atas berubah arah dalam ruang.
Jenis giroskop
Terdapat banyak jenis giroskop: dua Dan tiga darjah(pemisahan mengikut darjah kebebasan atau kemungkinan paksi putaran), mekanikal, laser Dan optik giroskop (pemisahan berdasarkan prinsip operasi).
Mari kita lihat contoh yang paling biasa - giroskop berputar mekanikal. Pada asasnya, ini ialah bahagian atas berputar mengelilingi paksi menegak, yang berputar mengelilingi paksi mendatar dan, seterusnya, dipasang dalam bingkai lain, yang berputar mengelilingi paksi ketiga. Tidak kira bagaimana kita memusingkan bahagian atas, ia akan sentiasa berada dalam kedudukan menegak.
Aplikasi giroskop
Oleh kerana sifatnya, giroskop sangat aplikasi yang luas. Ia digunakan dalam sistem penstabilan untuk kapal angkasa, dalam sistem navigasi untuk kapal dan pesawat, dalam peranti mudah alih dan konsol permainan, serta peralatan senaman.
Saya tertanya-tanya bagaimana peranti sedemikian boleh dimuatkan ke dalam moden telefon bimbit dan mengapa ia diperlukan di sana? Hakikatnya ialah giroskop membantu menentukan kedudukan peranti di angkasa dan mengetahui sudut pesongan. Sudah tentu, telefon tidak mempunyai bahagian atas berputar secara langsung; giroskop adalah sistem mikroelektromekanikal (MEMS) yang mengandungi komponen mikroelektronik dan mikromekanikal.
Bagaimanakah ini berfungsi dalam amalan? Mari bayangkan anda sedang bermain permainan kegemaran anda. Contohnya, perlumbaan. Untuk memutar stereng kereta maya, anda tidak perlu menekan sebarang butang, anda hanya perlu menukar kedudukan alat anda di tangan anda.
Seperti yang anda boleh lihat, giroskop adalah peranti menakjubkan yang mempunyai sifat berfaedah. Jika anda perlu menyelesaikan masalah mengira pergerakan giroskop dalam bidang kuasa luar, hubungi pakar perkhidmatan pelajar yang akan membantu anda mengatasinya dengan cepat dan cekap!