Existuje obrovské množstvo vynálezov, ktoré sa vyznačujú dlhou a veľmi bohatou históriou používania v rôznych zariadeniach a zariadeniach. Často môžete počuť názov niečoho, ale nemáte ani poňatia, na čo je to určené. Tu vzniká otázka, čo je to gyroskop? Oplatí sa pozrieť.
Základná definícia
Gyroskop je navigačné zariadenie, ktoré využíva ako hlavný prvok rýchlo rotujúci rotor, ktorý je upevnený tak, že jeho os rotácie sa otáča. Dva rámy gimbalu poskytujú tri stupne voľnosti. Pri absencii akýchkoľvek vonkajších vplyvov na zariadenie si os vlastného otáčania rotora zachováva konštantný smer v priestore. Ak je ovplyvnený momentom vonkajšej sily, ktorá má tendenciu otáčať osou vlastnej rotácie, potom sa začne pohybovať nie okolo smeru momentu, ale okolo osi, ktorá je naň kolmá.
Funkcie zariadenia
Ak hovoríme o tom, čo je gyroskop, stojí za zmienku, že v kvalitatívne vyváženom a pomerne rýchlo rotujúcom zariadení namontovanom na vysoko vyspelých ložiskách s nízkym trením prakticky neexistuje žiadny moment vonkajších síl, takže zariadenie je schopná zachovať si svoju orientáciu v priestore takmer nezmenenú. Preto je schopný indikovať uhol natočenia základne, na ktorej je upevnený. Takto rotáciu Zeme prvýkrát názorne predviedol francúzsky fyzik J. Foucault. Ak je rotácia osi obmedzená špeciálnou pružinou, potom keď je zariadenie nainštalované na lietadle, ktoré vykonáva otáčanie, gyroskop deformuje pružinu, kým sa moment vonkajšej sily nevyrovná. V tomto prípade bude sila ťahu alebo stlačenia pružiny úmerná uhlovej rýchlosti lietadla. Toto je princíp leteckého smerovky a mnohých ďalších gyroskopických zariadení. Pretože v ložiskách je veľmi malé trenie, aby sa rotor gyroskopu otáčal, nie je potrebné veľa energie. Na uvedenie do pohybu, ako aj na udržanie tohto pohybu zvyčajne stačí elektrický motor s nízkym výkonom alebo prúd stlačeného vzduchu.
Gyroskop: aplikácia
Najčastejšie sa toto zariadenie používa ako snímací prvok pre indikáciu gyroskopických zariadení, ako aj snímač uhla natočenia alebo uhlovej rýchlosti pre zariadenia pracujúcepod automatickou kontrolou. V niektorých prípadoch môže gyroskop slúžiť ako generátor energie alebo krútiaceho momentu.
Princíp činnosti gyroskopu v súčasnosti umožňuje jeho aktívne využitie v letectve, lodnej doprave a kozmonautike. Takmer každé námorné plavidlo má gyrokompas na automatické alebo manuálne ovládanie plavidla a niektoré využívajú aj gyrostabilizátory. Systém riadenia paľby námorného delostrelectva je zvyčajne vybavený mnohými ďalšími gyroskopmi, ktoré sú navrhnuté tak, aby poskytovali stabilný referenčný rámec alebo na meranie uhlových rýchlostí.
Ak rozumiete tomu, čo je gyroskop, mali by ste pochopiť, že bez neho je automatické ovládanie torpéd jednoducho nemysliteľné. Týmito zariadeniami sú nevyhnutne vybavené aj vrtuľníky a lietadlá, aby poskytovali spoľahlivé informácie o prevádzke navigačných a stabilizačných systémov. Medzi takéto zariadenia patrí ukazovateľ letovej polohy, gyroskopický ukazovateľ otáčania a nakláňania, vertikálny gyroskop. Ak vezmeme do úvahy helikoptéru s gyroskopom, potom toto zariadenie môže slúžiť ako ukazovacie zariadenie aj ako senzor autopilota. Mnohé lietadlá sú vybavené gyroskopicky stabilizovanými magnetickými kompasmi a ďalším vybavením – kamerami s gyroskopmi, gyrosektantmi, navigačnými mieridlami. Vo vojenskom letectve sa gyroskopy aktívne používajú ako komponenty pri bombardovaní a zameriavači leteckých strelieb.
Použitie v moderných prístrojoch
Takže vzhľadom na totakýto gyroskop, treba poznamenať, že toto zariadenie sa aktívne používa nielen vo vyššie uvedených oblastiach. Moderné smartfóny a tablety sú vybavené množstvom ďalších funkcií a modulov, z ktorých niektoré sa ukážu ako veľmi užitočné, zatiaľ čo iné môžu narúšať pohodlné používanie zariadenia a obťažovať používateľov. Jedným z nich je gyroskop v telefóne, ktorý je jasný, keď používate svoje zariadenie. Na jednej strane sa to ukazuje ako veľmi užitočné, aj keď na druhej strane väčšina používateľov radšej jednoducho vypne.
Gyroskop v telefóne: čo to je?
Najprv sa musíte rozhodnúť, o aký druh zariadenia ide a akou funkcionalitou sa vyznačuje. Takže gyroskop v telefóne - čo to je? Tento prvok je potrebný na určenie toho, ako je zariadenie orientované v priestore. V niektorých prípadoch môže byť tento snímač použitý na ochranu jednotlivých prvkov zariadenia pred pádom v budúcnosti. V skutočnosti je tento snímač určený na určenie zmeny polohy a za prítomnosti akcelerometra - a zrýchlenia počas pádu. Informácie sa potom prenesú do výpočtovej jednotky modulu gadget. S určitým softvérom sa zariadenie rozhodne, ako by malo ďalej reagovať na zmeny, ktoré sa v ňom vyskytli.
Na čo ešte slúži?
Ak sa teda pri otázke, čo je gyroskop, všetko vyjasní, zostáva zistiť, prečo sa používa v telefónoch. Ochrana vnútra tu nie jejediná úloha. V kombinácii s rozmanitým softvérom má množstvo rôznych funkcií. Smartfón sa dá použiť napríklad na hry, ktoré sa ovládajú nakláňaním, trasením alebo otáčaním zariadenia. Takéto ovládacie prvky robia hry skutočne zábavnými, vďaka čomu sú po nich veľmi žiadané.
Zaujímavé funkcie
Je možné poznamenať, že produkty Apple sú vybavené gyroskopmi, ktoré zohrávajú veľmi významnú úlohu, keďže je na ne naviazaných veľa aplikácií. Na to bol špeciálne vyvinutý režim s názvom CoverFlow. V tomto režime funguje veľké množstvo aplikácií, ale môžete sa zastaviť pri niekoľkých, ktoré to demonštrujú najjasnejšie. Napríklad, ak na iPhone používate kalkulačku, v polohe na výšku bude mať používateľ k dispozícii iba jednoduché akcie, a to: sčítanie, odčítanie, delenie a násobenie. Keď však zariadenie otočíte o 90 stupňov, všetko sa zmení. Kalkulačka sa zároveň prepne do pokročilého režimu, teda inžinierstva, v ktorom bude dostupných oveľa viac funkcií.
Ak rozumiete tomu, ako gyroskop funguje, potom treba poznamenať, že jeho funkcie možno použiť aj na určenie vašej vlastnej polohy na zemi.
Na takomto zariadení si môžete zobraziť mapu oblasti pomocou GPS navigácie a v tomto prípade sa mapa vždy otočí smerom, ktorým smeruje váš pohľad. Ak teda čelítenapríklad k rieke, potom sa zobrazí na mape a ak sa otočíte, zmení sa aj poloha mapy. Vďaka tomu je orientácia v areáli výrazne zjednodušená a môže byť celkom užitočná pre ľudí, ktorí sú nadšení pre outdoorové aktivity.
Problémy s gyroskopom v telefóne
Dá sa povedať aj o nedostatkoch gyroskopov. Veľmi často sa vypínajú kvôli tomu, že programy reagujú na zmenu polohy v priestore s určitým oneskorením. Ak sa napríklad rozhodnete čítať ležiac na gauči, z obrazovky smartfónu alebo tabletu, potom gyroskop a s ním spojený program zmenia orientáciu stránky pri každom otočení alebo zmene polohy. To spôsobuje veľa nepríjemností, pretože len veľmi zriedka je zariadenie schopné správne interpretovať polohu v priestore a situácia sa zhoršuje v dôsledku oneskorenej reakcie programu.
Moderné odrody
Prvé gyroskopy boli mechanické. Tento typ zariadenia sa používa dodnes, no s niekoľkými vylepšeniami, aby bol užitočnejší. V súčasnosti existuje laserový gyroskop, ktorý nemá nevýhody spojené s mechanickými. A práve takéto zariadenie sa používa v modernej technológii.
