Det finnes et stort antall oppfinnelser som er preget av en lang og svært rik historie med bruk i ulike enheter og enheter. Ofte kan du høre navnet på noe, men ikke engang ha en ide om hva det er ment for. Det er her spørsmålet oppstår, hva er et gyroskop? Verdt å se nærmere på.
Grunnleggende definisjon
Et gyroskop er en navigasjonsenhet som bruker en raskt roterende rotor som hovedelement, festet på en slik måte at rotasjonsaksen roterer. To kardanrammer gir tre frihetsgrader. I fravær av ytre påvirkninger på enheten, opprettholder aksen for sin egen rotasjon av rotoren en konstant retning i rommet. Hvis den påvirkes av øyeblikket til en ytre kraft som har en tendens til å rotere sin egen rotasjonsakse, begynner den ikke å bevege seg rundt retningen til øyeblikket, men rundt en akse vinkelrett på den.
Enhetsfunksjoner
Hvis vi snakker om hva et gyroskop er, er det verdt å merke seg at i en kvalitativt balansert og ganske raskt roterende enhet montert på svært avanserte lagre, med lav friksjon, er det praktisk t alt ikke noe øyeblikk av ytre krefter, så enheten er i stand til å opprettholde sin orientering i rommet nesten uendret. Derfor er den i stand til å indikere rotasjonsvinkelen til basen som den er festet på. Slik ble jordens rotasjon først tydelig demonstrert av den franske fysikeren J. Foucault. Hvis rotasjonen av aksen er begrenset av en spesiell fjær, så når enheten er installert på et fly som utfører en sving, vil gyroskopet deformere fjæren til øyeblikket av den ytre kraften er balansert. I dette tilfellet vil strekkkraften eller kompresjonen av fjæren være proporsjonal med vinkelhastigheten til flyet. Dette er prinsippet for luftfartsretningsindikatoren og mange andre gyroskopiske enheter. Siden det er svært lite friksjon i lagrene for å holde gyroskoprotoren i sving, kreves det ikke mye energi. Vanligvis er en laveffekts elektrisk motor eller en stråle med trykkluft nok til å sette den i bevegelse, samt for å opprettholde denne bevegelsen.
Gyroskop: søknad
Oftest brukes denne enheten som et sensorelement for å indikere gyroskopiske enheter, samt en sensor for rotasjonsvinkel eller vinkelhastighet for enheter som operererunder automatisk kontroll. I noen tilfeller kan gyroskopet tjene som en energi- eller dreiemomentgenerator.
For øyeblikket tillater prinsippet for drift av gyroskopet aktivt bruk innen luftfart, skipsfart og astronautikk. Nesten hvert havgående fartøy har et gyrokompass for automatisk eller manuell kontroll av fartøyet, og noen bruker også gyrostabilisatorer. Brannkontrollsystemet til marineartilleri er vanligvis utstyrt med mange ekstra gyroskoper, som er designet for å gi en stabil referanseramme eller for å måle vinkelhastigheter.
Hvis du forstår hva et gyroskop er, så bør du forstå at uten det er automatisk kontroll av torpedoer rett og slett utenkelig. Helikoptre og fly er også nødvendigvis utstyrt med disse enhetene for å gi pålitelig informasjon om driften av navigasjons- og stabiliseringssystemer. Slike enheter inkluderer holdningsindikator, gyroskopisk sving-og-rull-indikator, vertikal gyro. Hvis vi vurderer et helikopter med et gyroskop, kan denne enheten fungere både som en pekeenhet og som en autopilotsensor. Mange fly er utstyrt med gyrostabiliserte magnetiske kompasser og annet utstyr - kameraer med gyroskop, gyrosektanter, navigasjonssikter. I militær luftfart brukes gyroskoper aktivt som komponenter i bombe- og skytesikter.
Bruk i moderne gadgets
Så, med tanke på detet slikt gyroskop, bør det bemerkes at denne enheten brukes aktivt ikke bare i de tidligere nevnte områdene. Moderne smarttelefoner og nettbrett er utstyrt med massevis av tilleggsfunksjoner og moduler, hvorav noen viser seg å være veldig nyttige, mens andre kan forstyrre den komfortable bruken av enheten og irritere brukere. En av dem er gyroskopet i telefonen, som blir tydelig når du bruker enheten. På den ene siden viser det seg å være veldig nyttig, men på den andre siden foretrekker de fleste brukere å bare slå den av.
Gyroskop i telefonen: hva er det?
Først må du bestemme hva slags enhet det er og hvilken funksjonalitet den er preget av. Så, et gyroskop i en telefon - hva er det? Dette elementet er nødvendig for å bestemme hvordan enheten er orientert i rommet. I noen tilfeller kan denne sensoren brukes til å beskytte individuelle elementer av enheten mot å falle i fremtiden. Faktisk er denne sensoren designet for å bestemme endringen i posisjon, og i nærvær av et akselerometer - og akselerasjon under et fall. Informasjonen blir deretter overført til dataenheten til dingsen. Med viss programvare bestemmer enheten hvordan den skal reagere videre på endringer som har skjedd med den.
Hva annet er det for?
Så, hvis alt blir klart med spørsmålet om hva et gyroskop er, så gjenstår det å finne ut hvorfor det brukes i telefoner. Beskyttelse av innsiden er ikke herden eneste oppgaven. I kombinasjon med en rekke programvare har den en rekke forskjellige funksjoner. En smarttelefon kan for eksempel brukes til spill som styres ved å vippe, riste eller snu enheten. Slike kontroller gjør spill virkelig morsomme, noe som gjør dem svært etterspurte.
Interessante funksjoner
Det kan bemerkes at Apple-produkter er utstyrt med gyroskoper, og de spiller en svært viktig rolle, siden mange applikasjoner er knyttet til dem. En modus k alt CoverFlow ble spesielt utviklet for det. Det er et veldig stort antall applikasjoner som fungerer i denne modusen, men du kan stoppe ved noen få som tydeligst viser det. For eksempel, hvis du bruker en kalkulator på iPhone, vil i stående posisjon bare enkle handlinger være tilgjengelige for brukeren, nemlig addisjon, subtraksjon, divisjon og multiplikasjon. Men når du roterer enheten 90 grader, endres alt. Samtidig går kalkulatoren over til avansert modus, det vil si engineering, der mye flere funksjoner vil være tilgjengelige.
Hvis du forstår hvordan gyroskopet fungerer, bør det bemerkes at dets funksjoner også kan brukes til å bestemme din egen plassering på bakken.
Du kan se et kart over området ved hjelp av GPS-navigasjon på en slik enhet, og i dette tilfellet vil kartet alltid snu i retningen blikket ditt er rettet. Så hvis du står overforfor eksempel til elven, så vil den vises på kartet, og hvis du snur deg, vil også kartets posisjon endres. Takket være dette er orienteringen i området betydelig forenklet og kan være ganske nyttig for folk som brenner for friluftsliv.
Problemer med gyroskopet i telefonen
Man kan også si om manglene som ligger i gyroskoper. Svært ofte blir de slått av på grunn av det faktum at programmer reagerer på en endring i posisjon i rommet med en viss forsinkelse. For eksempel, hvis du bestemmer deg for å lese mens du ligger på sofaen, fra skjermen på en smarttelefon eller nettbrett, vil gyroskopet og programmet som er knyttet til det endre sideretningen hver gang du snur eller endrer holdning. Dette forårsaker mye ulempe, siden enheten svært sjelden er i stand til å tolke posisjonen i rommet riktig, og situasjonen forverres på grunn av den forsinkede reaksjonen til programmet.
Moderne varianter
De første gyroskopene var mekaniske. Denne typen enhet er fortsatt i bruk i dag, men med noen forbedringer for å gjøre den mer nyttig. For øyeblikket er det et lasergyroskop, som er blottet for ulempene som er iboende med mekaniske. Og akkurat en slik enhet brukes i moderne teknologi.
