Физика

Содержание раздела

Механика

Гироскопический момент

Зажмем теперь специальным винтом ось внутренней рамки, не позволяя тем самым ей поворачиваться относительно внешней рамки (рис. 12). При этом внешнюю рамку можно заставить вращаться с постоянной угловой скоростью со вокруг ее неподвижной оси.

Нетрудно прийти к выводу, что ротор гироскопа при таком движении будет стремиться повернуть внутреннюю рамку относительно внешней. В самом деле, ротор можно представить как бы состоящим из большого числа тонких совместно вращающихся колец.

Согласно изложенному выше, каждое из таких колец будет стремиться повернуть внутреннюю рамку вокруг его закрепленной оси. Суммарный момент усилий, развиваемых всеми кольцами относительно закрепленной оси, будет выражаться формулой (1), однако под полярным моментом инерции I следует в ней теперь понимать сумму моментов инерции всех воображаемых колец, составляющих ротор.

Итак, при вращении закрепленных вместе внешнего и внутреннего колец вокруг неподвижной оси внешнего кольца ротор гироскопа стремится повернуть внутреннее кольцо относительно внешнего, развивая при этом момент

Этот момент называется гироскопическим. В силу закона равенства и противоположной направленности действия и противодействия при вращении внешней рамки последняя действует на ротор гироскопа с моментом М той же величины, что и Г, но в противоположном направлении. Момент М стремится повернуть ротор вместе с внутренней рамкой вокруг оси внутреннего кольца. Почти очевидно, что если устранить зажим, мешающий повороту внутренней рамки относительно внешней, и приложить к первой силу с тем же моментом М относительно ее оси, то ничего не изменится. Внешняя рамка вместе с внутренней и ротором гироскопа будет продолжать вращаться вокруг оси внешней рамки с угловой скоростью со, а угол между обеими рамками будет оставаться неизменным.

перейти к началу страницы