Гироскоп. Прецессия оси вращения гироскопа в поле силы тяжести.

Гироскоп — устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации связанного с ним тела относительно инерциальной системы координат.

Основанно на законе сохранения вращательного момента (момента импульса). Термин впервые введен Жаном (Бернаром Леоном) Фуко в 1852 году.

Основное свойство гироскопа — способность сохранять неизменное направление оси вращения (при отсутствии воздействия на неё моментов внешних сил). То есть как бы не поворачивался корпус, желтая хуетень (ротор) всегда будет в одном положении в пространстве).

Сферический гироскоп в вакууме (т.е. общая модель).

Картинка показывает работу гироскопа.

При воздействии момента внешней силы вокруг оси, перпендикулярной оси вращения ротора, гироскоп начинает поворачиваться вокруг оси прецессии, которая перпендикулярна моменту внешних сил.

Данное свойство напрямую связано с возникновением так называемой кориолисовой силы. Так, при воздействии момента внешней силы гироскоп поначалу будет вращаться именно в направлении действия внешнего момента. Каждая частица гироскопа будет таким образом двигаться с переносной угловой скоростью вращения из-за момента. Но роторный гироскоп, помимо этого, и сам вращается, значит, каждая частица будет иметь относительную скорость. Следовательно, возникнет кориолисова сила, которая будет заставлять гироскоп двигаться в перпендикулярном приложенному моменту направлении, то есть прецессировать. Прецессия вызовет кориолисову силу, момент которой скомпенсирует момент внешней силы.

Картинка показывает, как гироскоп поворачивается вокруг оси прецесии. То есть, если бы не было внешних сил (силы тяжести), вся конструкция просто стояла бы на месте перпендикулярно поверхности.

Гироскопический эффект вращающихся тел есть проявление коренного свойства материи — её инертности.