Гироскоп и маятник Фуко

Гироскоп и маятник Фуко. В этом случае II = г (3з, тело осесимметрично [c.65]

Одинаковость коэффициентов при искомых функциях и их вторых производных в первом и втором уравнениях (104) позволяет упростить решение, применив прием, уже использованный ранее при рассмотрении свободного гироскопа в кардановом подвесе ( 195) и теории маятника Фуко ( 169). Вводим комплексную величину [c.625]

Таким образом, кроме исключительных случаев очень большой относительной скорости (движение снарядов и гироскопов) или действия сложной центробежной силы в течение долгого времени в одну сторону (движение маятника Фуко), этой силой можно пренебречь и принимать во внимание только силу инерции переносного движения. [c.213]

Изложенная здесь теория может быть применена к гироскопу Фуко и к механическому доказательству вращения Земли. В этом случае можно пренебречь членами порядка квадрата 0)2 угловой скорости вращения Земли. Члены, которыми мы пренебрегали здесь, имеют тот же порядок, и потому выполненные выше вычисления строго приложимы к этому случаю. Лучше, однако, не разделять различные задачи, относящиеся к маятнику Фуко мы отложим поэтому изучение этого вопроса до следуюп ей главы. [c.187]

При этом, в отличие от классического маятника Фуко, вращение упругой среды вокруг оси симметрии вовлекает реализованную форму собственных колебаний во вращение относительно инерциального пространства (исключение составляет струпный гироскоп), однако отношение угловой скорости формы относительно упругого тела к угловой скорости тела относительно пространства является константой, зависящей от номера формы и почти не зависящей от свойств материала. [c.369]

Система на нулевой постоянной интеграла (ЛГ, I) = М3 = О соответствует гироскопу без собственного вращения и называется маятником Фуко. [c.65]

С помощью гироскопа можно обнаружить собственное вращение Земли. Напомним, что в случае Эйлера частными решениями являются постоянные (перманентные) вращения тела вокруг главных осей инерции, при которых ось вращения сохраняет свое положение относительно инерциальной системы отсчета. Если прибор, совершающий такое вращение, установлен на Земле, то ось вращения гироскопа все время будет направлена на одну и ту же неподвижную звезду. Относительно окружающих земных предметов ось гироскопа, перемещаясь, опишет конус. На то обстоятельство, что с помощью гироскопа можно обнаружить суточное вращение Земли, одним из первых обратил внимание Фуко. В 1852 г.—спустя год после демонстрации своего знаменитого маятника —Фуко сообщил об этом Парижской Академии наук. Почти одновременно с Фуко эту идею высказали и некоторые другие исследователи — идея носилась в воздухе . [c.415]

Гирокомпас является весьма тонко и прекрасно разработанной конструкцией гироскопа. Идея гирокомпаса принадлежит Фуко. Доказав своими опытами с маятником вращение Земли (гл. V, 31), он решил добиться того же самого с помощью опытов с волчком. Из различных методов, примененных им для этой цели, упомянем замену магнитного компаса волчком с двумя степенями свободы, укрепленным в горизон- [c.204]

Эти уравнения имеют типичную гироскопическую структуру. Как и в уравнения (48) движения гиротахоакселерометра, в уравнение, содержащее а (уравнение для координаты а), входит произведение обобщенной скорости р и проекции /зоь главного момента количеств движения на ось гироскопа в уравнение для координаты р также входит гироскопический член — произведение множителя /зЮг на обобщенную скорость, соответствующую другой координате а, но взятое с противоположным знаком. Гироскопическую структуру имеют уравнения (51) 167 относительно движения тяжелой точки на вращающейся Земле, в которых роль гироскопических членов выполняют слагаемые, происходящие от кориолисовой силы инерции. Таковы же уравнения (60) 169 колебаний маятника Фуко. [c.624]

Замечание.—В физичсской механике не всегда оказывается необходимым относить движение к абсолютно неподвижным осям, которые мы определили выше. Такие оси применяются в астрономии. Для движения же тел вблизи от поверхности Земли мы можем, как это показывают опыты, при которых принимается во внимание теория относительього двих<ения, применять основные законы механики, считая Землю неподвижной системой отсчета, но при условии замены притяжения Земли силой тяжести, или весом тела. Из этого правила следует, впрочем, сделать некоторые исключения к ним, в частности, относятся опыты с маятником Фуко и с гироскопом и стрельба дальнобойной артиллерии эти случаи движения обнаруживают, с точки зрения допущенных принципов, вращение Земли. [c.117]

Выбирая угловую скорость собственного вращения ротора гирокомпаса, в то время исходили из двух соображений. Во-первых, стремились получить как можно больший направляющий момент, чтобы сократить погрешность от 147 моментов сил в подвесе. Во-вторых, считалось, что желательно достигнуть как можно более высокой частоты собственных колебаний прибора, чтобы можно было усреднять его показания на фоне медленного рыскания корабля, подобно тому, как это делают с показаниями магнитного компаса. Казалось бы, следовательно, вопрос о выборе угловой скорости собственного вращения гироскопа был решен работой Феппля и эту скорость следовало брать столь высокой, сколь это позволяли сделать различные технические ограничения (потери мощности, долговечность подшипников, прочность материала и т. п.). Однако результаты Феппля относились к двухстепенному гирокомпасу Фуко, который мог действовать лишь на неподвижном относительно Земли основании. Схемы с большим числом степеней свободы и маятником, предназначавшиеся к использованию на подвижном основании, обнаруживали иное соотношение между частотой собственных колебаний и скоростью вращения ротора. В 90-х годах XIX в. В. Сименс провел эксперимент с подобным прибором, построенным по заявке Ван-ден-Боса. Здесь камера гироскопа поддерживалась жидкостью (так, что центр фигуры ее был выше центра масс) [c.147]

В последнее время появился целый класс гироскопических приборов, в которых фактически реализована идея маятника Фуко. К этому классу относятся струнный гироскоп [2], кольцевой гироскоп [3], полусферический кварцевый резонатор, или волновой твердотельный гироскоп [4, 5, 6], квапазон [7] и некоторые другие. [c.369]

В этих уравнениях силы X иУ имеют структуру (21). При этом на этот раз матрицы С и О определяют отклонения частоты колебаний от номинала и естественную диссипацию. Матрицы МиГ определяют возмущения, появляющиеся в результате погрешностей в системе съема информации и управления, и зависят от их конкретного выполнения в конкретных реализациях маятника Фуко. Главные погрешности собственно механической части гироскопа представлены матрицами Н и С. Они определяют соответственно разночастотность и разнодобротность маятника. [c.383]

В отличие от гироскопа Фуко, волчок Аншютца не укреплен в горизонтальной плоскости, а приводится в эту плоскость действием собственного веса (подобно маятнику). В первоначальной конструкции прибора волчок плавал в сосуде с ртутью. Более поздние конструкции состояли из двух или трех волчков, действия которых взаимно усиливались и корригировались. Постоянство момента импульса волчка [c.205]

В 1910 г. своя оригинальная конструкция гирокомпаса (рис. 8) была создана также талантливым американским инженером Э. Сперри. Принципиальное отличие его схемы состояло в том, что ротор был помещен в астатический карданов подвес, подобно тому, как это было сделано в первом трехстепенном гироскопе Фуко, а маятник выполнен в виде отдельного тела и подвешен на дополнительном отслеживающем вертикальном кольце, так что ось качаний его была ориентирована в нормальном положении по линии восток — запад . Маятник передавал давление камере гироскопа в точке А, расположенной ниже и несколько восточнее оси ротора. Это вызывало прецес- [c.152]

В 1939 г. Б, В. Булгаковым опубликована монография Прикладная теория гироскопов . В ней рассмотрен широкий круг различных гироскопических приборов гироскопических маятников, гироскопов Фуко, астатических гироскопов, однороторных и многороторных гирокомпасов, непосредственных гироскопических стабилизаторов. В конце книги излагается общая теория гироскопа, основанная на точных уравнениях. Монография Б. В. Булгакова, переизданная в 1955 году, является по настоящий день настольной книгой гироскопистов. [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...