دانلود رایگان بررسی ژیروسکوپ و ساختمان اساسی انواع ژیروسكوپ و کاربردهای ژیروسکوپ

    —         —    

ارتباط با ما     —     لیست پایان‌نامه‌ها

... دانلود ...

توجه : این فایل به صورت فایل ورد (Word) ارائه میگردد و قابل تغییر می باشد


بخشی از متن دانلود رایگان بررسی ژیروسکوپ و ساختمان اساسی انواع ژیروسكوپ و کاربردهای ژیروسکوپ :

وقتی جسم گردانی (مثلاً توپ) را به حال خود رها كنیم، پیوسته در فضا، گِردِ محـور ثابتـی خواهد چرخید. یعنی آن كه شما می توانید یك خط موهوم را فرض كنید كه از مركز آن «جسم گردان» گذشته، دایماً در جهت معینی به گردش خود ادامه می دهد. این حركت به خودی خود آن قدر ادامه می یابد تا لحظه ای كه چیزی از خارج بیاید و جلوی آن را بگیرد. برای مثال، توپی كه بر محور معینی چرخش خود را آغاز كرده، بر همان محور ثابت می ماند. مگر آن كه بادی تند بوزد و یا ضربه‌ مشتی بر آن وارد شود كه در این صورت به مسیر دیگری در خواهـد افتاد.

یک مثال دیگر:

فرفره كوچكی رابچرخانید فرفره حول محورش و روی نوك تیزخود شروع به چرخش می كند.بدون چرخش فرفره امكان ایستادن فرفره روی نوكش وجود ندارد.این توضیح ساده مبنای كاركرد ژیروسكوپ های مكانیكی می باشد و از این منظر زمین یك ژیروسكوپ بزرگ است كه به علت دوران محور خود رادر فضا ثابت نگه می دارد.

حركت كره زمین نیز مثال دیگری است برای ژیروسكوپ.

زمین مانند فرفره بسیار بزرگی است كه محور آن از قطب شمال به قطب جنوب امتداد یافته است. جهت این محور همیشه ، چه در شب و چه در روز و در طول همه ایام سال ، و همه سال ها ، به سوی ستاره قطبی

وقتی كه كسی دوچرخه سواری را یاد می گیرد، بی آن كه خود متوجه باشد از خاصیت ژیروسكوپ استفاده می كند. همین طور وقتی كه شما در بازی فوتبال، توپ را به گردش در می آورید باز این كار شما به ژیروسكوپ مربوط می شود.

در جهان دانش، ژیروسكوپ به منزله قلب است كه در بسیاری از دستگاه ها و ابزارهای نیرومند، كار گذاشته شده است. مثلاً به كمك آن حتی كشتی های غول پیكر و هواپیماها نیز به حركت درمی آیند با این همه، ژیروسكوپ به قدری ساده است كه دوچرخه و حتی فرفره و برخی دیگر از اسباب بازی های كودكان نیز بر اساس آن درست شده اند.

وقتی جسم گردانی (مثلاً توپ) را به حال خود رها كنیم، پیوسته در فضا، گِردِ محـور ثابتـی خواهد چرخید. یعنی آن كه شما می توانید یك خط موهوم را فرض كنید كه از مركز آن «جسم گردان» گذشته، دایماً در جهت معینی به گردش خود ادامه می دهد. این حركت به خودی خود آن قدر ادامه می یابد تا لحظه ای كه چیزی از خارج بیاید و جلوی آن را بگیرد. برای مثال، توپی كه بر محور معینی چرخش خود را آغاز كرده، بر همان محور ثابت می ماند. مگر آن كه بادی تند بوزد و یا ضربه‌ مشتی بر آن وارد شود كه در این صورت به مسیر دیگری در خواهـد افتاد.

یک مثال دیگر:

فرفره كوچكی رابچرخانید فرفره حول محورش و روی نوك تیزخود شروع به چرخش می كند.بدون چرخش فرفره امكان ایستادن فرفره روی نوكش وجود ندارد.این توضیح ساده مبنای كاركرد ژیروسكوپ های مكانیكی می باشد و از این منظر زمین یك ژیروسكوپ بزرگ است كه به علت دوران محور خود رادر فضا ثابت نگه می دارد.

حركت كره زمین نیز مثال دیگری است برای ژیروسكوپ.

زمین مانند فرفره بسیار بزرگی است كه محور آن از قطب شمال به قطب جنوب امتداد یافته است. جهت این محور همیشه ، چه در شب و چه در روز و در طول همه ایام سال ، و همه سال ها ، به سوی ستاره قطبی میباشد

محور ژیروسكوپ را محور چرخش می نامند .

می دانید وقتی كه بخواهید محور ژیروسكوپ را تغییر بدهید یك چیز جالب در آن جا رخ خواهد داد؟ فرض كنید، محور چرخش افقی است. حالا فشاری بر نوك آن وارد آورده، می خواهید محور را به وضـع عمودی در آورید. اما ناگهان متوجه می شوید كه حركت آن هرگز طبق انتظار شما تغییر نمی یابد، بلكه نسبت به نیروی حاصل از فشار عمودی شما پیوسته در زاویه های قائمه ای به حركت خود ادامه می دهد. پس می بینیم كه محور، همچنان به طور افقی حركت می كند. به همین دلیل است كه دوچرخه سوار وقتی كه حس می كند دارد به طرف راست می افتد چرخ را اندكی به همان طرف راست متمایل می گرداند. در این طرف صورت، چرخ متحرك دوچرخه بر بدنه آن، نیرویی به صورت زاویه قائمه، وارد می آورد. آن گاه به جای آن كه دوچرخه سوار به سمت راست فرو افتد حركت خود را به پیش ادامه می دهد و در ضمن چرخ هم راست می شود.

با كنترل این نیروهاست كه دانشمندان توانسته اند به كمك «ژیروسكوپ» اژدرافكن و دستگاه های بمب افكن خودكار را به كار اندازند. در یك هوای طوفانی، ژیروسكوپ تنها دستگاهی است كه هواپیما را به حالت ثابت نگه می دارد. پس ژیروسكوپ در هوانوردی نیز ارزش بسیار دارد.

همین گونه اگر می بینید كه كشتی در دریای پرتلاطم واژگون نمی شود باز این فایده‌ ژیروسكوپ های بزرگ و نیرومندی است كه در زیر بدنه كشتی نصب شده اند و امواج شدید و پیاپی دریا را خنثی می كنند.

دلیل چیست؟

طبق اصل بقای اندازه حركت زاویه ای هر جسم متقارن در حال چرخش سعی دارد جهت خود را همواره حفظ كند از اینرو اگر یك جسم متقارن رابا دور بالا بچرخانیم واطراف انرا با یاتاقان و بلبرینگ ازاد بگذاریم كه نیروهای خارجی بر ان اعمال نشود با چرخش قابی كه جسم درون ان دوران می كند جهت چرخش جسم دوار تغییر نمی كند. بنا براین میتوانیم با كمك این وسیله در اجسام متحرك جهت ثابتی داشته باشیم كه وضعیت فعلی خود را در هر لحظه با ان مقایسه نماییم و لذا موقعیت زاویه ای و بامحاسبه سرعت تغییرسرعت زاویه ای را بدست اوریم.

لینک کمکی