1. Aylanishning erkin o'qi

Giroskop (giro... va ...skop) — aylanish oʻqi fazoda oʻz yoʻnalishini oʻzgartira oladigan tez aylanuvchi qattiq jism. Aylanish oʻqi fazoda erkin aylana olishi uchun G.ni kardanli osmaga mahkamlab qoʻyish kerak (qarang Kardanli mexanizm). Osma markaziga nisbatan G. istalgan yoʻnalishda burilishi, uning aylanish oʻqi doiraviy konussimon sirt yasab harakatlanishi (qarang Presessiya) mumkin. Keyingi xususiyati navigatsiya asboblari — girokompas, girovertikal va b.ga asbob qilib olingan. G.ning har qanday holda ham fazoda oʻz oʻqi yoʻnalishini oʻzgarishsiz saqlay olishi xossasidan samolyot, raketa, dengiz kemalari, torpedolar va b. harakatini avtomatik tarzda saqlash uchun foydalaniladi (mas, avtopilot). Kemalarda matroslarning osma toʻrkrovatlari G. xossasiga asoslangan (kema qanchalik chayqalmasin matroslar bemalol uxlab ketishaveradi). Samolyotning kursdan ogʻganligini aniqlaydigan asbob yoʻnalish G.i, yaʼni giropolukompas deb ataladi. U avtopilotlarda qoʻllaniladi.
Giroskop (qadimgi yunoncha:γῦρος — „xalqa“, qadimgi yunoncha: σκοπός — „kuzataman“), deb impuls momenti prinsiplariga asosan moʻljal olish uchun xizmat qiluvchi qurilmaga aytiladi. Mexanik jihatdan, giroskop oʻqi erkin harakatlanuvchi aylanuvchi gʻildirak yoki diskdan iborat. Ushbu moʻljal oʻzgarmas boʻlmasa-da, u katta aylanish tezligi va inersiya momenti tufayli tashqi kuch momenti taʼsiridan deyarli oʻzgarmaydi. Tashqi kuch momentini yanada kamaytirish uchun giroskop muvozanat xalqasiga oʻrnatiladi, natijada unga oʻzi joylashgan platforma harakati taʼsir qilmaydi.
Boshqacha prinsiplarga asoslangan giroskoplar ham mavjud, masalan, elektron giroskop, lazerli giroskop, optik tolali giroskop, va oʻta sezgir kvant giroskopi.
Giroskoplar inersiyali navigatsiyada, ayniqsa kompas ishlamaydigan sohalarda qoʻllaniladi. Bularga qitʼalararo ballistik raketalar, fazoviy kemalar parvozlari, yerosti tunnel kavlash va boshqalar kiradi.


Giroskop - bu katta eksklyal nosimmetrik tanasi, simmetriya o'qi atrofida katta burchakli tezlik bilan aylanadigan.
Bunday holda, barcha tashqi kuchlarning lahzalari, shu jumladan tortishish kuchi, massa giroskopi markaziga nisbatan nolga teng. Buni, masalan, Kardanovni to'xtatib turish uchun gyroskopni 1-rasmda ko'rsatilgan holda amalga oshirish mumkin.

Giroskop aylanish organi kabi ishlaydi. Dastlabki sharoitlarga qarab, giroskopning xatti-harakatlarining ikki xilligi mumkin:
1. Agar gyoskop simmetriya o'qi atrofida targ'ibotsa, unda pulse va burchak tezligi yo'nalishi to'g'ri keladi:
(3)
va giroskop simmetrining yo'nalishi o'zgarishsiz qoladi. Buni Kardanov to'xtatib turish, girevropning qo'llab-quvvatlash o'qining o'zboshimchalik burchaklari bilan kosmosda doimiy yo'nalishni saqlab qoladi. Xuddi shu sababga ko'ra, yuqorida, "yugurish" va pastga tushdi, parvoz paytida uning o'qi tomonga yo'naltirilgan va kartonga chetiga tushadi, zaxiraga qadar aylanib turadi uning kinetik energiyasi qayta tiklanmoqda.
Simmetriya o'qi atrofida targ'ib qilingan bepul gyroskop juda muhim barqarorlikka ega. Daqiqalarning asosiy tenglamasidan kelib chiqadi

Agar vaqt oralig'i bo'lsakichik, keyin kichkina, ya'ni qisqa muddatli ta'sirlar, hatto juda katta kuchlar, giroskopning harakati biroz farq qiladi. Gyroposkop juda tezlashayotgan vaqtini o'zgartirishga qarshi kurashga qarshi turadi va "qotib qoldi"
OR-ning markazida stendda joylashgan nyoskop konus shaklidagi konus shaklidagi shaklni oling (3-rasm). Agar giroskopning tanasi aylanmasa, bu befarq muvozanat holatida, ammo eng kichik surish uni joydan siljitadi. Agar ushbu organ o'z o'qi atrofida tez aylanishga olib keladi, hatto yog'och bolg'a bilan kuchli zarbalar kosmosda gyroskop ekzisining yo'nalishini sezilarli darajada o'zgartira olmaydi. Erkin giroskopning barqarorligi turli texnik qurilmalarda, masalan, dastatorlikda qo'llaniladi.
3-rasm
2. Agar bepul gyro targ'ibotsa, desvidorda bir munozara qilishning bir burchakli tezligi va giroskop simmentligi o'qi to'g'ri kelmaydi (qoida tariqasida, bu nomuvofiqlik ahamiyatsiz), keyin "erkin muntazam ravishda" deb ta'riflangan harakat kuzatilmoqda. Giroskopga nisbatan uni ko'zdan kechirish deb ataladi. Giroskop simmetriyalari bilan vektorlarL I I. yo'nalishda aylanadigan bir tekisda yotingL \u003d. konstburchak tezligi tengqayerda - giroskopning asosiy markaziy o'qiga nisbatan simmetriya o'qiga nisbatan perpendikulyar eksaga nisbatan inertiya. Ushbu burchak tezligi (uni millatning tezligini chaqirish) juda katta bo'lib chiqadi va millat gyroskop simmetriya o'qi singari ko'z bilan qabul qilinadi.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, giroskopning tashqi kuchlar harakati doirasida tashqi kuchlar harakati boshlang'ich nazariyasi doirasida tavsiflangan narsadan ko'ra murakkabroq. Agar siz giroskopni bossangiz, burchakni o'zgartiring(7-rasmga qarang), keyin buning sababi bir xil bo'lib qoladi (ko'pincha: muntazam) va mayda aylanishlar bilan birga va giroskop - millatning tepalarini qondiradi. Ularni tasvirlash uchun pulsning to'liq daqiqasini hisobga olish kerak L.Tezkor aylanish tezligiw. va giroskop simmetrining o'qi.

Giroskopning aniq nazariyasi umumiy fizika kursi doirasidan tashqarida. Munosabatlardandl= MDT.u vektorning oxiri L. Yo'nalishda harakat qiladi M., ya'ni vertikal va giroskop o'qi uchun perpendikulyar. Bu shuni anglatadiki, vektorli progektsiyalar L. vertikaldaFUNT. Va gyroskopning o'qidaL 0. doimiy bo'lib qoling.
Bunday tavsifning natijasi quyidagicha: pulsning momenti L. Kosmosda o'rnatilgan aspiratsiya konini tavsiflaydi va shu bilan birga giroskop simmetrining o'qi vektor atrofida harakat qiladi L. nizotlanish konusining yuzasida. Konus konusining uchi singari, konusning tepasida, giroskope va g'alayon konusining o'qi ga to'g'ri keladi L.va u bilan harakat qiladi. To'yning burchak tezligi ifoda bilan belgilanadi

qayerda I. - giroskopiya o'qi va ekskagan o'qiga nisbatan, simmetriya perpendikulyar o'qi orqali o'tadigan o'qning inertasining inertsiyasi,- simmetriya o'qi atrofida aylanishning burchak tezligi.
Shunday qilib, gyroskopning o'qi ikkita harakatda qatnashadi: g'oya va tushuncha. Giroskope vertexining mutlaq harakatining traektoriyasi murakkab chiziqlar, bunga misollar anjirda taqdim etilgan. sakkiz.

.
Giroskopning tepasida joylashgan traektoriyaning tabiati dastlabki sharoitlarga bog'liq. Anjir holatida. sakkiz, lekin Giroskope simmetriya o'qi atrofida edik, aniq bir burchakda o'rnatilgan va ehtiyotkorlik bilan chiqariladi. Anjir holatida. sakkiz, b.bundan tashqari, u boshqalarni oldinga siljish va rasmda aytib o'tgan. sakkiz, ichida - Asos bilan orqaga suring. Rasmda egri chiziqlar. 8 g'ildirakli halqaning yonida tasvirlangan, tekisliksiz samolyotga minish yoki bir yo'nalishga yoki boshqa tomonga o'tirish bilan tasvirlangan tsikllar bilan juda o'xshash. Va faqat gyroskopni xabardor qilib, mutlaqo ma'lum miqdordagi va yo'nalishni dastlabki surishga gyroskopning o'qi yoqilmasdan oldin paydo bo'lishi mumkin. Tezroq giroskop aylanadi, burilishning burchak tezligi va ularning amplitudasi qanchalik ko'p. Xalqning juda tez aylanishi bilan deyarli ko'zga umuman sezilmaydi.

Keling, oddiy tajribaga murojaat qilaylik: daraxtni oling Au u bilan rejalashtirilgan g'ildirak bilan (10-rasm). G'ildirakni targ'ib qilmasa-da, u milni o'zboshimchalik bilan kosmosga aylantiradigan biron bir ishni anglatmaydi. Ammo g'ildirakni targ'ib qilsa, milni, masalan, gorizontal tekislikda kichik burchak tezligi bilan aylantirishga harakat qiladiqiziqarli ta'sirga olib keladi: daraxt qo'llardan qochishga va vertikal tekislikni aylanishga intiladi; Bu aniq kuchlar bilan qo'lda ishlaydiR a va r b (10-rasm). Gorizontal tekislikda milni aylanadigan g'ildirak bilan ushlab turish uchun sezilarli jismoniy kuchni qo'llash talab etiladi.

Giroskop o'qining majburiy aylanishidan kelib chiqadigan ta'sirlarni batafsilroq bayon etishdan ko'rib chiqing. Jiroskope oo atrofida aylanishi mumkin bo'lgan gyoskopning o'qi kuchaysin. Bunday giroskop odatdagidek, uning o'qi gorizontal tekislikda yotadi va bo'lmaydi Chiqish.

Biz uning atrofida simmetriya eksasi atrofida aylanib yuramiz va bir burchakli tezlik bilan vertikal o'q atrofida mahkamlangan gyroskop bilan ramkani vetrik o'q bilan bog'laydigan gyroskop bilan aylanamiz.shaklda ko'rsatilganidek. 11. Iypuls l lahzasi o'sishni oladidl giroskop o'qi o'qiga biriktirilgan metrlar bilan ta'minlanishi kerak. Mamlakat, o'z navbatida, bir juft kuchlarni yaratdigiroskop o'qining majburiy aylanishidan kelib chiqadigan va uning freymining yon qismidan o'qda harakat qilish. Nyutonning uchinchi qonunchiligiga ko'ra, o'q kuchlar bilan ramkada ishlaydi(11-rasm). Bu kuchlar giroskopik deb ataladi; ular giroskopik lahzani yaratadilar. Giroskopik kuchlarning paydo bo'lishi giroskopik ta'sirga aylanadi. Aynan mana shu giroskopik kuchlar, biz aylanish g'ildiraklarining o'qini burishga harakat qilayotganda (10-rasm).
Gyoskopik lahzani hisoblash oson. Boshlang'ich nazariyani belgilang u yerda j. - simmetriya o'qiga nisbatan giroskopning inertia vaω - o'z aylanishining burchak tezligi. Keyin o'qda ishlaydigan tashqi kuchlarning vaqtlari teng bo'ladi bu yerda ō. - majburiy aylanishning burchagi (ba'zan ular: majburiy amastor). Qulflardagi o'qning yon tomonidan qarama-qarshi paytka amal qiladi. Shunday qilib, anjirda ko'rsatilgan giroskopning mil. 11, ko'tarilib, Atrofning pastki qismiga bosim o'tkaziladi.
Gyoskopik kuchlarning yo'nalishi N.E tomonidan yaratilgan qoidadan foydalanib, osongina topish mumkin. Jukovskiy: Giroskopik kuchlar majburiy aylanishning burchakli tezligi yo'nalishi bilan giloqus po'stlog'ining tomirini birlashtiradi. Ushbu qoidada rasmda ko'rsatilgan qurilmadan foydalanish mumkin. 12.

Giroskopning o'qi halqada halqaga to'g'ri keladi, bu esa klipda bemalol aylanadi. Biz Vertikal o'q atrofida burilish tezligi bilan aylanish uchun klipni beramiz(majburiy aylanish) va gyroskop bilan uzuklar l ko'rsatmalariga qadar klipda aylantiriladi vabirga to'g'ri kelmang. Bunday ta'sir taniqli magnit hodisasi - o'z o'qi atrofida aylanish paytida temir tayoqning magnitlanishi sezadi - bir vaqtning o'zida, bir vaqtning o'zida temirning aylanishi novdaning o'qi bo'ylab (Barnett tajribasi).
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Q.P.Abduraxmanov, V.S.Xamidov, N.A.Axmedova. FIZIKA. Darslik. Toshkent. 2018 y.
2. К.П.Абдурахманов, Ў.Эгамов “Физика”. Дарслик. Тошкент. 2013 й.
3. Q.P.Abduraxmanov, O‟.Egamov. “FIZIKA”. Darslik. Toshkent. 2015 y.
4. Douglas C. Giancoli. Physics. Principles with Applicathions. 2004 USA ISBN13 978-0-321-62592-2.
5. Physics for Scientists and Engineers, Raymond A. Serway, John W. Jewett. 9th Edition, 2012.
6.Wikipedia.org