Vikipeedia

Güroskoop: erinevus redaktsioonide vahel

Sirvi ajalugu interaktiivselt
← Vanem muudatusUuem muudatus →
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
VisuaalneVikitekst
Resümee puudub
Resümee puudub
1. rida:
{{keeletoimeta}}
{{Koolitöö|14. novembril 2011|kool=TÜ loodus- ja tehnoloogiateaduskond}}
[[FilePilt:Güroskoop.jpg|thumbpisi|Güroskoobi demonstratsioon]]
'''Güroskoop''' on mehaaniline seadeldisseade, mille abil on võimaliksaab mõõta või hoidasäilitada ruumilist orientatsiooni. Kiires [[ringliikumine|ringliikumises]] olevoleval [[ketas|kettal]] või muumuul [[jäik keha|jäigal omabkehal]] on [[impulsimoment]]i, mis mõjub välistele jõududele vastupidises suunas, hoides süsteemi võimalikult muutumatuna. MonteeridesKui seadeldisesee kardaanliigendileseade paigaldada [[kardaanliigend]]ile, võib süsteemi keerates täheldada ringliikumises oleva ketta püsimajäämist esialgsele tasandile.▼
 
Peale mehhaanilistemehaaniliste güroskoopide on muudelmuudelgi tööpõhimõtetelpõhimõtetel töötavaid güroskoope samuti olemas. Kasutusel on: elektroonilisi, mikrokiipseid, fiiberoptilisi ja äärmiselt tundlikke kvantgüroskoope. GüroskoopGüroskoope leiab rakendusikasutatakse navigeerimisseadmetes, seda eriti töötingimustestingimustes, kus traditsioonilised [[magnetkompass]]id ei tööta, näiteks [[kosmos]]es. SamutiGüroskoope saab mehhanismi kasutada, näiteks lendavate objektide stabiliseerimisel, nagunäiteks [[raadio]] teel juhitavadjuhitavate [[helikopter]]idite või mehitamata lennuaparaadid[[õhuk]]ite stabiliseerimisel. Veel kasutatakse güroskoopi tunneli[[tunnel]]i kaevamisel suunahoidjana.▼
▲'''Güroskoop''' on mehaaniline seadeldis, mille abil on võimalik mõõta või hoida ruumilist orientatsiooni. Kiires [[ringliikumine|ringliikumises]] olev ketas või muu jäik keha omab [[impulsimoment]]i, mis mõjub välistele jõududele vastupidises suunas, hoides süsteemi võimalikult muutumatuna. Monteerides seadeldise kardaanliigendile, võib süsteemi keerates täheldada ringliikumises oleva ketta püsimajäämist esialgsele tasandile.
 
Kõige lihtsamatekslihtsamad näideteksnäited güroskoobi kohta on [[vurr]] võija [[jalgratas]]. Kui rattur viibib jalgrattaga seisuasendis, on ratta peal püsimine väga raske. Kui aga rattur sõidab, hoiab güroskoopmehhanismist tulev jõud ratast kergemini püsti, ega lase ilma välise tegurita ratturil niisama kukkuda. VurrPaigalseisev seisumomendilvurr taskaalupunkti peal ei seisapüsi, aga kui vurr [[pöörlemine|pöörlema]] panna, hoiab seadeldisseade end püsti ningja kukub alles siis, kui [[hõõrdejõud|hõõrdejõust]] tingitud kiiruse kadu lõpetab güroskoopefektist[[güroskoopefekt]]ist tulenevad seadeldistseadet üleval hoidvad jõud.▼
▲Peale mehhaaniliste güroskoopide on muudel tööpõhimõtetel töötavaid güroskoope samuti olemas. Kasutusel on elektroonilisi, mikrokiipseid, fiiberoptilisi ja äärmiselt tundlikke kvantgüroskoope. Güroskoop leiab rakendusi navigeerimisseadmetes, seda eriti töötingimustes, kus traditsioonilised [[magnetkompass]]id ei tööta, näiteks [[kosmos]]es. Samuti saab mehhanismi kasutada, näiteks lendavate objektide stabiliseerimisel, nagu [[raadio]] teel juhitavad [[helikopter]]id või mehitamata lennuaparaadid. Veel kasutatakse güroskoopi tunneli kaevamisel suunahoidjana.
 
▲Kõige lihtsamateks näideteks on [[vurr]] või [[jalgratas]]. Kui rattur viibib jalgrattaga seisuasendis, on ratta peal püsimine väga raske. Kui aga rattur sõidab, hoiab güroskoopmehhanismist tulev jõud ratast kergemini püsti, ega lase ilma välise tegurita ratturil niisama kukkuda. Vurr seisumomendil taskaalupunkti peal ei seisa, aga kui vurr [[pöörlemine|pöörlema]] panna, hoiab seadeldis end püsti ning kukub alles siis, kui [[hõõrdejõud|hõõrdejõust]] tingitud kiiruse kadu lõpetab güroskoopefektist tulenevad seadeldist üleval hoidvad jõud.
 
==Omadused==
[[Pilt:Gyroscope operation.gif|pisi|Güroskoobi vaba pöörlemine kõigi kolme telje suhtes]]
Güroskoobil esineb mitmeidmitu käitumisviisekäitumisviisi, sealhulgas [[pretsessioon]] ja [[Nutatsioonnutatsioon]]. Gürokompassid saavad edukalt asendada magnetkompasse laevadel[[laev]]adel, lennukites[[lennuk]]ites, kosmosejaamades[[kosmosejaam]]ades ja sõidukitesmuudes üleüldiselt[[sõiduk]]ites, tagamaks stabiilsust ([[Hubble'i teleskoop]], jalgrattad, mootorrattad ). Samuti saab güroskoope kasutada juhtimissüsteemides.▼
 
▲Güroskoobil esineb mitmeid käitumisviise, sealhulgas pretsessioon ja [[Nutatsioon]]. Gürokompassid saavad edukalt asendada magnetkompasse laevadel, lennukites, kosmosejaamades ja sõidukites üleüldiselt, tagamaks stabiilsust (Hubble teleskoop, jalgrattad, mootorrattad ). Samuti saab güroskoope kasutada juhtimissüsteemides.
 
Võrrand, mis kirjeldab güroskoobi käitumist, on järgmine:
17. rida ⟶ 15. rida:
:<math>\boldsymbol\tau={{d \mathbf{L}}\over {dt}}={{d(I\boldsymbol\omega)} \over {dt}}=I\boldsymbol\alpha</math>
 
kus τ ja L kirjeldavad güroskoobi jõu- ja [[impulsimoment]]i, I omakorda inertsimomenti[[inertsimoment]]i, vektor ω nurkkiirust[[nurkkiirus]]t ja α nurkkiirendust[[nurkkiirendus]]t.
 
Güroskoobil esineb nähtus pretsessioon. Eelmisest võrrandist järeldub, et jõumoment τ on pöörlemisteljega risti, seega risti ka impulsimomendiga. Pretsessiooni nurkkiirust kirjeldab valem:
 
:<math>\boldsymbol\tau=\boldsymbol\Omega_{\mathrm{P}} \times \mathbf{L}.</math>
[[Image:Gyroscope precession.gif|thumb|Güroskoobi pretsessioon]]▼
 
▲[[ImagePilt:Gyroscope precession.gif|thumbpisi|Güroskoobi pretsessioon]]
[[Pretsessioon]]iPretsessiooni saabselgitamiseks kirjeldadakujutlegem, kuiet asetadapöörlev pöörlemisesgüroskoop olevon güroskoopasetatud oma tasakaalukeskmele nõnda, et jättatema sissetelg kallakuson kaldu. LoogikastVõiks järeldudesarvata, peakset güroskoop nüüdkukub [[gravitatsioon]]ijõu tõttu ümber kukkuma, kuid selle asemel jääb ta hoopis maapinnaga risti asetseva kujutletava telje ümber tiirlema. Seejuures joonistab ühest otsast maapinnaga ühenduses oleva güroskoobi tiirlev risttelg tasapinnalise ringi ning kogu süsteem joonistab välja [[koonus]]e. Jõumomenti toetavad antud hetkel mitu jõudu, nagu gravitatsioonijõud suunaga Maa keskme suunas ning võrdväärne güroskoopefektijõud suunaga üles, toetamaks süsteemi stabiilsust. Pöörlemisest tingitud jõumoment ei ole käesoleval hetkel suunatud alla, nagu võiks intuitiivselt oodata, põhjustades seadeldise kukkumist, vaid on risti nii gravitatsioonilise pöördemomendiga (mis on horisontaalne ja risti pöörlemisteljega) ja ühtlasi veel risti pöörlemise teljega.
 
Güroskoobi [[pretsessioon]]i kiirus ΩP on pöördvõrdeline tema impulsimomendiga L
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/wiki/Güroskoop"