GIRÓSCOPOS

Un giróscopo o giroscopios es un objeto esférico, o en forma de disco, montado en un soporte cardánico, montado de manera que puedan girar libremente en cualquier dirección . Se utiliza para medir la orientación o para mantenerla, por estar basado su funcionamiento en el principio de conservación del momento angular .Aunque pueda parecer un objeto inusual y sorprendente, forma parte de numerosas aplicaciones en nuestra vida diaria como la de disminuir el balanceo de navíos, aeronaves o proyectiles, para estabilizar plataformas de tiro, la suspensión de los helicópteros o como brújula, ya que este artilugio siempre se orienta hacia el norte geográfico, es decir, hacia el eje de inclinación de la tierra, y no el magnético como las brújulas convencionales.

La inercia o efecto giroscópico se produce habitualmente en otras circunstancias de nuestra vida, como el caso del giro que se le proporciona a la pelota de rugby al lanzarla, a un proyectil o una bala, para que así mantenga una trayectoria más recta que si no girara . También podemos observar este fenómeno en los patinadores, que giran más desprisa al recoger sus brazos y frenan al desplegarlos.

Otro efecto práctico se produce cuando montamos en bici y tomamos una curva, nos inclinamos junto con la bici hacia el centro de la curva. Cuanto mayor es la velocidad, menor es el giro del manillar y mayor es la inclinación que podemos tomar con respecto a la vertical . Estos son los fundamentos del movimiento del giroscopo, un dispositivo inventado en 1852 por Leon Foucault para demostrar la rotación de la Tierra ya que cualquier cuerpo en rotación, incluida la Tierra, presenta: inercia giroscópica, es decir, tienden a resitir cambios en su orientación para conservar su momento angular, una magnitud física intrínseca a los cuerpos en rotación, que depende del radio (distancia del extremo al eje de giro), de la masa y de la velocidad de giro.

Contamos con un experimento de PHYWE para demostrar las leyes de los giroscopios.

Si el eje de rotación del giroscopio libre de fuerzas se desplaza ligeramente, se produce una nutación. Se examina la relación entre la frecuencia
de precesión o frecuencia de nutación y la frecuencia de rotación, para diferentes momentos de inercia.
Se aplican pesas adicionales a un giroscopio montado sobre un cardan, para que se produzca una precesión.

Giróscopo de demostración de PHYWE.

Para el estudio cuantitativo de las ecuaciones fundamentales del giróscopo y sus aplicaciones.
• Disco giroscópico con suspensión cardánica en cojinetes y borde reforzado (diámetro 128 mm).
• Momentos de inercia variables en un amplio margen, por medio de discos y pesas adicionales con tornillos.
• Aplicable como “péndulo caos” con solo una pesa adicional.
• Distintos tipos de retención del giróscopo, por medio de muelles o inmovilización de un anillo cardan.
• Amplia literatura experimental.
– giróscopo simétrico y asimétrico.
– giróscopo adinámico o sometido a un par de rotación.
– giróscopo libre o cautivo.
– precesión, nutación, suavidad de marcha, momentos de inercia, grados de libertad.
– funcionamiento y características especiales de aparatos empleados en ingeniería,como:
– giróscopo de rumbo, para mantener la dirección
– horizonte giroscópico, fallo de vuelo de viraje
– compás giroscópico para indicar el rumbo
– giróscopo náutico
Teoría del giróscopo
– velocidad angular, momento de inercia, radio de inercia, elipsoide de inercia, eje principal de inercia y momento principal de inercia, torsión.

A continuación podemos ver un video con el funcionamiento de este equipo.

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