Explicación simple de cómo funcionan los giroscopios

Explicación simple de cómo funcionan los giroscopios

Los giroscopios pueden parecer comportarse de una manera muy extraña, pero un estudio de su física subyacente muestra que reaccionan al mundo externo de manera muy lógica y predecible. La clave para comprender los giroscopios es comprender el concepto de momento angular. esto es similar a su contraparte lineal pero con algunas diferencias notables.

comprensión del impulso

El impulso lineal es bien entendido por la mayoría de las personas. un objeto que se está moviendo tiende a seguir haciéndolo con la misma dirección y velocidad a menos que sea accionado por una fuerza exterior. Cuando esto sucede, la velocidad o la dirección cambian de manera intuitiva.
El momento angular es similar, pero el vector que representa su dirección está alineado con el eje de giro. cuando una fuerza actúa sobre un objeto giratorio, actúa sobre este vector como lo haría en un caso lineal. La diferencia es que el cambio de impulso resultante no está en la dirección de la fuerza, sino en ángulos rectos con respecto a ella y al vector de impulso.

construcción de giro

cualquier objeto giratorio tendrá características giroscópicas, pero el efecto se acentúa si el objeto se hace con más masa que se concentra más lejos del eje de giro. Esto le da al objeto giratorio un momento más angular. los diseños de giroscopio más eficientes utilizan una masa más pesada y más concentrada que se equilibra alrededor de un punto de giro de baja fricción.

estabilidad

La calidad primaria de un giroscopio es que es estable. una vez que se hace girar un gryo, tiende a permanecer en la misma orientación y cualquier fuerza aplicada para reorientar el eje de giro se encuentra con una fuerza resistiva. Esto se conoce como conservación del momento angular. al igual que un automóvil en marcha a alta velocidad tiende a continuar en su trayectoria, a menos que una fuerza abrumadora cambie su impulso, la parte superior en rotación intenta seguir girando con su eje orientado en la misma dirección.

usos

Los giroscopios se utilizan ampliamente como instrumentos en dispositivos de referencia inerciales. Se pueden encontrar en aviones, misiles y satélites. Los efectos giroscópicos también se encuentran en objetos más comunes. son responsables de la estabilidad de una bicicleta en movimiento y de un yo-yo que gira.

precesión

La característica más singular de un giroscopio es la precesión, que le otorga al dispositivo su capacidad aparente para desafiar la gravedad. el movimiento que contrarresta cualquier fuerza que intente realinear el eje de giro se dirige de manera que el giroscopio permanezca en posición vertical. En lugar de caerse de la fuerza de la gravedad, se endereza moviéndose hacia los lados.


Continuar Leyendo >

Articulos relacionados a la energia