بررسی ژیروسکوپ و ساختمان اساسي انواع ژيروسكوپ و کاربردهای ژیروسکوپ

بررسی ژیروسکوپ و ساختمان اساسي انواع ژيروسكوپ و کاربردهای ژیروسکوپ

تعداد صفحات: 26

حجم فایل: 415 KB

فرمت فایل: word

دسته بندی:

قیمت: 199,900 ریال

تعداد نمایش: 42 نمایش

ارسال توسط:

تاریخ ارسال: 20 آوریل 2023

به روز رسانی در: 20 آوریل 2023

خرید این محصول:

پس از پرداخت لینک دانلود برای شما نمایش داده می شود.

199,900 ریال – خرید

وقتي جسم گرداني (مثلاً توپ) را به حال خود رها كنيم، پيوسته در فضا، گِردِ محـور ثابتـي خواهد چرخيد. يعني آن كه شما مي توانيد يك خط موهوم را فرض كنيد كه از مركز آن «جسم گردان» گذشته، دايماً در جهت معيني به گردش خود ادامه مي دهد. اين حركت به خودي خود آن قدر ادامه مي يابد تا لحظه اي كه چيزي از خارج بيايد و جلوي آن را بگيرد. براي مثال، توپي كه بر محور معيني چرخش خود را آغاز كرده، بر همان محور ثابت مي ماند. مگر آن كه بادي تند بوزد و يا ضربه‌ مشتي بر آن وارد شود كه در اين صورت به مسير ديگري در خواهـد افتاد.

     یک مثال دیگر:

    فرفره كوچكي رابچرخانيد فرفره حول محورش و روي نوك تيزخود شروع به چرخش مي كند.بدون چرخش فرفره امكان ايستادن فرفره روي نوكش وجود ندارد.اين توضيح ساده مبناي كاركرد ژيروسكوپ هاي مكانيكي مي باشد و از اين منظر زمين يك ژيروسكوپ بزرگ است كه به علت دوران محور خود رادر فضا ثابت نگه      مي دارد.

حركت كره زمين نيز مثال ديگري است براي ژيروسكوپ.

    زمين مانند فرفره بسيار بزرگي است كه محور آن از قطب شمال به قطب جنوب امتداد يافته است. جهت اين محور هميشه ، چه در شب و چه در روز و در طول همه ايام سال ، و همه سال ها ، به سوي ستاره قطبي 

وقتي كه كسي دوچرخه سواري را ياد مي گيرد، بي آن كه خود متوجه باشد از خاصيت ژيروسكوپ استفاده مي كند. همين طور وقتي كه شما در بازي فوتبال، توپ را به گردش در مي آوريد باز اين كار شما به ژيروسكوپ مربوط مي شود.

در جهان دانش، ژيروسكوپ به منزله قلب است كه در بسياري از دستگاه ها و ابزارهاي نيرومند، كار گذاشته شده است. مثلاً به كمك آن حتي كشتي هاي غول پيكر و هواپيماها نيز به حركت درمي آيند با اين همه، ژيروسكوپ به قدري ساده است كه دوچرخه و حتي فرفره و برخي ديگر از اسباب بازي هاي كودكان نيز بر اساس آن درست شده اند.

وقتي جسم گرداني (مثلاً توپ) را به حال خود رها كنيم، پيوسته در فضا، گِردِ محـور ثابتـي خواهد چرخيد. يعني آن كه شما مي توانيد يك خط موهوم را فرض كنيد كه از مركز آن «جسم گردان» گذشته، دايماً در جهت معيني به گردش خود ادامه مي دهد. اين حركت به خودي خود آن قدر ادامه مي يابد تا لحظه اي كه چيزي از خارج بيايد و جلوي آن را بگيرد. براي مثال، توپي كه بر محور معيني چرخش خود را آغاز كرده، بر همان محور ثابت مي ماند. مگر آن كه بادي تند بوزد و يا ضربه‌ مشتي بر آن وارد شود كه در اين صورت به مسير ديگري در خواهـد افتاد.

     یک مثال دیگر:

    فرفره كوچكي رابچرخانيد فرفره حول محورش و روي نوك تيزخود شروع به چرخش مي كند.بدون چرخش فرفره امكان ايستادن فرفره روي نوكش وجود ندارد.اين توضيح ساده مبناي كاركرد ژيروسكوپ هاي مكانيكي مي باشد و از اين منظر زمين يك ژيروسكوپ بزرگ است كه به علت دوران محور خود رادر فضا ثابت نگه مي دارد.

حركت كره زمين نيز مثال ديگري است براي ژيروسكوپ.

    زمين مانند فرفره بسيار بزرگي است كه محور آن از قطب شمال به قطب جنوب امتداد يافته است. جهت اين محور هميشه ، چه در شب و چه در روز و در طول همه ايام سال ، و همه سال ها ، به سوي ستاره قطبي  میباشد

 

 

 محور ژيروسكوپ را محور چرخش مي نامند .

   مي دانيد وقتي كه بخواهيد محور ژيروسكوپ را تغيير بدهيد يك چيز جالب در آن جا رخ خواهد داد؟ فرض كنيد، محور چرخش افقي است. حالا فشاري بر نوك آن وارد آورده، مي خواهيد محور را به وضـع عمودي در آوريد. اما ناگهان متوجه مي شويد كه حركت آن هرگز طبق انتظار شما تغيير نمي يابد، بلكه نسبت به نيروي حاصل از فشار عمودي شما پيوسته در زاويه هاي قائمه اي به حركت خود ادامه مي دهد. پس مي بينيم كه محور، همچنان به طور افقي حركت مي كند. به همين دليل است كه دوچرخه سوار وقتي كه حس مي كند دارد به طرف راست مي افتد چرخ را اندكي به همان طرف راست متمايل مي گرداند. در اين طرف صورت، چرخ متحرك دوچرخه بر بدنه آن، نيرويي به صورت زاويه قائمه، وارد مي آورد. آن گاه به جاي آن كه دوچرخه سوار به سمت راست فرو افتد حركت خود را به پيش ادامه مي دهد و در ضمن چرخ هم راست مي شود.

با كنترل اين نيروهاست كه دانشمندان توانسته اند به كمك «ژيروسكوپ» اژدرافكن و دستگاه هاي بمب افكن خودكار را به كار اندازند. در يك هواي طوفاني، ژيروسكوپ تنها دستگاهي است كه هواپيما را به حالت ثابت نگه مي دارد. پس ژيروسكوپ در هوانوردي نيز ارزش بسيار دارد.

همين گونه اگر مي بينيد كه كشتي در درياي پرتلاطم واژگون نمي شود باز اين فايده‌ ژيروسكوپ هاي بزرگ و نيرومندي است كه در زير بدنه كشتي نصب شده اند و امواج شديد و پياپي دريا را خنثي مي كنند.

دلیل چیست؟

   طبق اصل بقاي اندازه حركت زاويه اي هر جسم متقارن در حال چرخش سعي دارد جهت خود را همواره حفظ كند از اينرو اگر يك جسم متقارن رابا دور بالا بچرخانيم واطراف انرا با ياتاقان و بلبرينگ ازاد بگذاريم كه نيروهاي خارجي بر ان اعمال نشود با چرخش قابي كه جسم درون ان دوران مي كند جهت چرخش جسم دوار تغيير نمي كند. بنا براين ميتوانيم با كمك اين وسيله در اجسام متحرك جهت ثابتي داشته باشيم كه وضعيت فعلي خود را در هر لحظه با ان مقايسه نماييم و لذا موقعيت زاويه اي و بامحاسبه سرعت تغييرسرعت زاويه اي را بدست اوريم.

پاسخ دهید