Un giroscop este un dispozitiv mecanic sau electronic care utilizează principiul momentului unghiular pentru a-și menține orientarea față de axa Pământului sau pentru a rezista schimbărilor de orientare. Un giroscop constă în mod obișnuit dintr-un rotor care se învârte, care oferă un moment unghiular și un set de carduri sau suporturi pivotante.

Fiecare giroscop este construit în jurul uneia sau mai multor axe, care servesc ca element de bază în construcția dispozitivului. Axa de rotație este adesea aliniată cu axa Z, permițând rotorului giroscopic să se rotească liber, lucru crucial pentru funcționarea dispozitivului. Carcasa sau cadrul, împreună cu rulmenții, asigură suport structural și protejează componentele interne.

În timp ce giroscoapele cu o singură axă au o singură axă primară de rotație, altele, cum ar fi giroscoapele cu trei axe, sunt concepute pentru a măsura schimbările de mișcare și orientare de-a lungul tuturor celor trei axe spațiale: X, Y și Z. Numărul specific și orientarea acestor axe poate variază în funcție de designul giroscopului și de aplicația prevăzută.

Gândiți-vă la un giroscop cu o singură axă ca un balansoar care merge doar înainte și înapoi. Poate măsura sau răspunde la mișcare doar într-o singură direcție. Pe de altă parte, un giroscop cu trei axe este ca un top care se învârte pe care îl poți deplasa în orice direcție: înainte și înapoi (axa X), dintr-o parte în alta (axa Y) și chiar într-o mișcare de rotire ca un vârf ( axa Z).

Stabilitate giroscopică

Acum s-ar putea să vă întrebați ce legătură are acest dispozitiv cu Pământul și axa acestuia. Legătura dintre cele două poate fi găsită în conceptul de stabilitate giroscopică. Planeta acționează ca un giroscop colosal deoarece se rotește în jurul axei sale. Această rotație conferă Pământului o proprietate cunoscută sub numele de moment unghiular, ceea ce înseamnă că vrea să se rotească în continuare în aceeași direcție.

Giroscoapele, pe de altă parte, sunt dispozitive concepute pentru a-și menține orientarea în spațiu prin valorificarea principiilor mișcării de rotație (numită și mișcare de rotație). Au un rotor care se învârte, care rezistă la modificările axei sale.

Când sunt supuse unor forțe externe, giroscoapele prezintă un comportament numit precesie, în care axa lor își schimbă treptat direcția, mai degrabă decât să se încline imediat. (Vom arunca o privire mai atentă asupra acestui comportament în curând.)

Giroscoapele imită în esență stabilitatea Pământului în rotația sa, motiv pentru care inginerii și oamenii de știință pot folosi aceste dispozitive pentru a obține o mișcare sau o orientare precisă și constantă în orice, de la sisteme de navigație la nave spațiale.