陀螺原理 什么是陀螺原理

铁索连环2023-02-18  21

1、因为陀螺的运动由两个运动合成:绕中轴的自转和中轴绕垂线的反向圆锥运动。选取陀螺上最靠近中垂线(图中和平面垂直那条线)的一个质点和最远离中垂线的一个质点做为参考, 反向的圆锥运动使得两个质点一个加速另一个减速,因此造成水平上的离心力不平衡!

2、陀螺原理在此又称为陀螺理论(Gyroscope Theory),指以快治变的陀螺模型。在物理学上,陀螺是典型的用来描述物体动态平衡的模型。它具有的定轴性、进动性和陀螺效应等物理特性,正是可以用来解决企业与环境的关系、动态平衡发展问题的工具。实际上,优秀企业本身就像一只高速旋转的陀螺,它们的管理者则是操控陀螺的高手。这也是将该理论命名为陀螺模型的另一个重要原因。

陀螺仪的基本原理:

陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。陀螺仪一旦开始旋转,由于转子角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。螺旋仪是一种用来传感与维持方向装置,基于角动量守恒理论设计出来的。陀螺仪多用于导航、定位等系统常用实例如手机GPS定位导航、卫星三轴陀螺仪定位。

陀螺仪的进动性和定轴性:

1、定轴性

当陀螺转子以高速旋转时,在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时,陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变,即指向一个固定的方向;同时反抗任何改变转子轴向的力量。这种物理现象称为陀螺仪的定轴性或稳定性。其稳定性随以下的物理量而改变:

(1)转子的转动惯量愈大,稳定性愈好。

(2)转子角速度愈大,稳定性愈好。

所谓的“转动惯量”,是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。当以相同的力矩分别作用于两个绕定轴转动的不同刚体时,它们所获得的角速度一般是不一样的,转动惯量大的刚体所获得的角速度小,也就是保持原有转动状态的惯性大;反之,转动惯量小的刚体所获得的角速度大,也就是保持原有转动状态的惯性小。

2、进动性

当转子高速旋转时,若外力矩作用于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩作用于内环轴,陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。这种特性,叫做陀螺仪的进动性。进动角速度的方向取决于动量矩H的方向(与转子自转角速度矢量的方向一致)和外力矩M的方向,而且是自转角速度矢量以最短的路径追赶外力矩。


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