Российский общеобразовательный портал
Российский общеобразовательный портал
Министерство образования и науки РФ
ГлавнаяКаталогДобавить ресурс Поиск по каталогу: простой / расширенный
Коллекция: естественнонаучные эксперименты Коллекция: естественнонаучные эксперименты Коллекция: мировая художественная культураКоллекция: русская и зарубежная литература для школыМузыкальная коллекцияКоллекция: исторические документыКоллекция: право в сфере образованияКоллекция: диктанты - русский языкКоллекция: история образованияКоллекция по зоологии

Каталог ресурсов


Гироскоп
Демонстрация принципа работы гироскопа
 
Оборудование Велосипедное колесо средних размеров; пара ручек, навинчивающихся на ось колеса, на конце одной из ручек - стальная петля для крепления цепочки; крепкая металлическая цепочка длиной 60 см; электродвигатель на 300–500 Вт, закрепленный внутри деревянного короба; на оси двигателя - диск диаметром 20 см и толщиной 5 см, на диске - резиновое кольцо; тренажерный диск «Грация».
Техника безопасности Раскручивать гироскоп следует на вытянутых руках, чтобы не касаться колеса.
Образовательный уровень углубленный курс

Гироскоп
Гироскоп


Описание опыта

Прикрепим к оси колеса пару ручек – получается гироскоп. Нужно хорошенько раскрутить колесо, чтобы почувствовать, что это такое. Гироскоп «сопротивляется» любой попытке изменить ориентацию его оси в пространстве. Для того, чтобы убедиться в этом достаточно встать на легко вращающийся диск, держа гироскоп-колесо в руках. При попытке перевести ось из горизонтального положения в вертикальное или наоборот, ниспытатель начинает вращаться "сам по себе". Не нужно отталкиваться от пола – достаточно "отталкиваться" от гироскопа.

Чтобы привести тело в состояние прямолинейного движения (или изменить направление скорости), необходимо приложить силу тем большую, чем больше изменение скорости тела и чем больше его масса. Нечто подобное имеет место и при вращении: чтобы вызвать, остановить или же изменить направление вращения, необходима сила, точнее момент силы (поворачивающее усилие). Наклоняя ось гироскопа, мы меняем направление его вращения. Для этого мы прикладываем силу. Согласно третьему закону Ньютона действие неотделимо от противодействия – гироскоп в ответ на наше усилие действует в противоположном направлении. Человек с гироскопом в руках начинает вращаться, мы наблюдаем закон сохранения момента импульса.

Постановка опыта

Из велосипедного колеса легко сделать гироскоп. Для этого нужно выточить на станке две цилиндрические ручки и просверлить в них продольные отверстия. В отверстиях нарезается резьба для прикручивания на ось колеса. Стандартный метчик не подойдет, поскольку ось имеет резьбу с иным шагом. В одной из ручек с торца закрепляем стальную шпильку с ушком для крепления цепочки. Прикрепляем к ручке цепочку при помощи карабина, противоположный конец цепочки должен иметь петлю, в которую продеваем руку. Берем гироскоп за обе ручки, зажимаем свободную часть цепочки в руке и прижимаем гироскоп к вращающемуся диску. Раскручиваем диск до максимальной скорости. Потом, держа ось гироскопа горизонтально за вторую ручку, поднимаем вверх свободный конец цепочки. Гироскоп вместо ожидаемого падения вниз начинает вращаться  вокруг вертикальной оси вбок – прецессировать. Далее возможны многочисленные варианты исследования гироскопа: раскручивание в другую сторону, перемещение крепления оси гироскопа во время вращения с одной ручки на другую (если там есть еще одна петля для крепления цепочки), и т. д. Самое интересное – это почувствовать собственными руками, как гироскоп сопротивляется любой попытке повернуть ось вращения. Можно встать на диск "Грация" (продается в спортивных магазинах), держа ось гироскопа горизонтально – при повороте оси вращающегося гироскопа из горизонтального положения в вертикальное (и наоборот) испытатель начинает вращаться.

сохранить, video/quicktime, 1714745 байт

включить запись

« вернуться

версия для печати  

Rambler's Top100 Союз образовательных сайтов

Российский общеобразовательный портал - Лауреат Премии Правительства РФ в области образования за 2008 год
Обратная связь
© INTmedia.ru


Разработка сайта: Metric
Хостинг на Parking.ru
CMS: Optimizer