Giroscopio

[Valerio]

Cercando di finire presto la sezione di fisica di MeccanicaWeb, non potevo non postare questo video dove viene mostrato l'effetto giroscopico.

In molto molto breve un corpo in rotazione stabilizza il suo moto, guardate il video

[Valerio]

Inutile sottolineare che l'esperimento è stato effettuato sulla ISS, mi sembra proprio in Harmony.

Qui un altro esempio anche se questo comportamento è molto più anomalo, credo dipenda dalla posizione iniziale che disturba il moto. Cmq dimostra come un corpo tenda spontaneamente a ruotare attorno ad un asse principale d'inerzia.

[Gregoracing]

bellissimo! ma per fare questi esperimenti serve un'ambiente senza gravità, giusto? è possibile crearlo artificialmente o bisogna essere in orbita?

[Valerio]

L'unico modo per riprodurre la microgravità sulla terra è tramite gli aerei zero g

vedi qui http://www.meccanicaweb.it/forum/index.php/topic,340.0.html

[ROCCO]

Beh, con un I-pod non sarebbe possibile

[Valerio]

Stiamo studiando bene il giroscopio all'università e voglio riportare un pezzo da wiki che secondo me chiarifica molto il fenomeno.

Da Wikipedia:

La trottola è soggetta a due forze: la forza di gravità, che si applica nel suo centro di massa, diretta verticalmente verso il basso e la reazione vincolare, diretta verso l'alto, che si esercita nel punto in cui il puntale della trottola tocca il piano su cui essa è appoggiata. La somma di questa due forze è nulla. Poiché l'asse della trottola non è mai perfettamente verticale, il momento M di questa coppia di forze non è nullo, in quanto il centro di massa non si trova esattamente sopra il punto di appoggio. Quando la trottola non è in rotazione, l'effetto di questo momento è semplicemente quello di far cadere la trottola.

Quando invece la trottola ruota, essa possiede un momento angolare L diretto lungo l'asse di rotazione: poiché il momento M è ad esso perpendicolare, il suo effetto è quello di cambiare la direzione di L senza cambiarne l'intensità. La variazione è nella direzione di M, che è orizzontale: perciò l'asse di rotazione della trottola ruota intorno alla verticale, ma la trottola non cade finché la sua rotazione non si esaurisce per l'attrito.

In effetti, per un calcolo preciso, occorre considerare che il momento angolare della precessione si aggiunge a quello della rotazione: perciò il momento angolare risultante non è esattamente diretto lungo l'asse di simmetria della trottola. Questo provoca un'oscillazione della trottola trasversalmente al moto di precessione, chiamata nutazione. L'ampiezza della nutazione è molto piccola quando la velocità angolare di precessione è trascurabile rispetto a quella di rotazione; man mano che la trottola rallenta, le oscillazioni diventano sempre più forti fino a che il puntale scivola o la trottola tocca il piano di appoggio e quindi "cade".



Il prof a lezione si è sbagliato, non è che la trottola si riporta nella posizione originale ma semplicemente invece di ruotare nel verso secondo il momento M, ruota ortogonalmente al piano del momento M e del momento angolare L e questo fenomeno è noto come PRECESSIONE.

Metto qualche video:

[Valerio]

Questo video è spettacolare. Tempo fa me lo stavo per comprare quel giroscopio