Волчок в кардановом подвесе

Возьмем теперь вместо канала и вращающегося в нем кольца диск или какое-либо другое тело, также обладающее осевой симметрией. Заставим такое гело вращаться вокруг своей оси симметрии в некоторой рамке с угловой скоростью омега (рис. 12).

Рис. 12. Посредством винта можно устранить вращение гироскопа вокруг горизонтальной оси. При вращении внешнего кольца возникнет момент, стремящийся повернуть внутреннее кольцо относительно внешнего.

Саму рамку, которую назовем внутренней, в свою очередь, поместим в другую рамку на другой оси, перпендикулярной первой и лежащей в обеих срединных плоскостях каждой из рамок. И наконец, упомянутую другую рамку, которую будем называть внешней, насадим на неподвижную ось, также лежащую в ее срединной плоскости. То, что получилось, называется гироскопом в кардановом модвесе. Вращающееся симметричное тело называется ротором гироскопа, а иногда собственно гироскопом или просто волчком. Примем, кроме того, что трение в подшипниках осей обеих рамок и самого ротора отсутствует.

Волчок в кардановом подвесе - основной элемент множества точнейших приборов.

Ось ротора, ось внутренней рамки и ось внешней рамки пересекаются в одной точке, которая называется геометрическим центром карданова подвеса. Заметим, что в данном случае сила тяжести не будет оказывать никакого влияния на поведение гироскопа, если центр тяжести внешней рамки, а также центр тяжести ротора и внутренней рамки будут точно совпадать с геометрическим центром карда-нова подвеса. Наличие карданова подвеса (т. е. обеих рамок) позволяет оси ротора принимать любое направление, а ему Самому — свободно вращаться вокруг своей оси.

перейти к началу страницы