Preto vážite menej na rovníku ako na póloch.
Popis funkcie
Na jednom ramene je pripevnený elektromotor, ktorý poháňa vrchol (zotrvačník). Toto rameno je otočne namontované v jeho ťažisku. Dve podpery boli opäť pripevnené k točnici, ktorej rovina otáčania je kolmá na rovinu ramena. Ak je motor naštartovaný a rameno je vo vodorovnej polohe, najskôr zostane všetko v pokoji. Ak sa však pokúsite otočiť gramofónom iba veľmi mierne, rameno sa okamžite pohne nahor alebo nadol. Celé to funguje aj naopak. Ak odložíte rameno z váhy so závažím, základná doska sa začne otáčať.
Predtým, ako opíšem teóriu gyroskopov, chcel by som zaznamenať výsledky experimentov na tomto modeli. Teóriu je potom ľahšie potvrdiť.
- Pri všetkých skúškach motor bežal doprava (pri pohľade z motora). Vo výsledku smeruje vektor uhlovej hybnosti disku smerom od ramena. Aby ste to určili, je potrebné použiť pravidlo pre pravú skrutku. Ak otočíte virtuálnu skrutku v smere otáčania zotrvačníka, smer, v ktorom sa pohybuje (utiahne alebo uvoľní), označuje smer vektora otáčania.
- Ak otočíte základovú dosku v smere hodinových ručičiek, pri pohľade zhora rameno klesne.
- Ak otočíte základovú dosku proti smeru hodinových ručičiek, pri pohľade zhora sa rameno zdvihne nahor.
- Ak zatlačíte samotné rameno nadol, základná doska sa otočí proti smeru hodinových ručičiek.
- Na druhej strane, ak zatlačíte rameno smerom hore, základná doska sa otočí v smere hodinových ručičiek.
- Tieto reakcie sa vyskytujú iba vtedy, keď rameno a tým aj vektor rotácie nie sú na základnej doske umiestnené normálne.
- Všetky reakcie sú obrátené, keď sa vrchol pohybuje opačným smerom.
Tento obrázok popisuje sily pôsobiace na vrchu, ktoré vedú k precesii. Disk sa točí okolo jeho stredu. Rotáciou generuje vektor hybnosti hybnosti q, ktorý smeruje von z disku. Silový pár F a -F pôsobí na hornú časť, ktorá opäť vytvára krútiaci moment M podľa pravidla pre pravú skrutku. M spôsobuje zmenu momentu hybnosti dq, ktorý je v rovnakom smere ako M. Z pôvodného momentu hybnosti q sa tak stane moment hybnosti q ', ktorého veľkosť a smer sa mierne odlišujú od starého. Ak sa vrchol môže voľne pohybovať, pokúsi sa udržať svoju momentálnu hybnosť. To je možné iba bez straty energie vyrovnaním jeho osi otáčania s novým momentom hybnosti q '.
V praxi to vyzerá tak, že rameno rotora, ktoré je normálne vyvážené, sa na jednom konci odváži s ďalším závažím. Tu je na protizávažie prilepený magnet. Horná časť teraz prijíma nakláňací moment na ramene, a preto sa začína otáčať okolo svojej základnej dosky, t. J. O 90 ° voči pôsobiacej sile.
Celé to samozrejme funguje aj opačným smerom. Ak otočíte základovú dosku, rameno sa posunie nahor. Rameno ustúpi nahor, keď je základná doska otočená doľava.
Preto vážite menej na rovníku ako na póloch. Aby ste to mohli vypočítať, musíte najskôr vypočítať rýchlosť Zeme. Z toho sa potom počíta odstredivé zrýchlenie na rovníku. Ukázalo sa, že predstavuje 0,34% gravitácie. To vedie k zníženiu hmotnosti (nie hmotnosti)! Osoba, ktorá má pri póle váhu 75 kg, je teda na rovníku iba 74,74 kg. Malá útecha pre chudnutie ideálov):-!.
Coriolisove sily sú zotrvačné sily pôsobiace na pohybujúce sa teleso v rotujúcom referenčnom systéme. Podobne ako pri odstredivej sile možno aj uhlovú rýchlosť w (malú omegu) Zeme rozdeliť na dve zložky. To má za následok dve rôzne veľké zložky rotačného pohybu pre každý bod na zemskom povrchu. Jeden z nich pracuje v horizontálnom smere, druhý vo vertikálnom smere. Napríklad v bode A pôsobí uhlová rýchlosť w 1. Ak opäť použijete skrutkové pravidlo na w 1 (tentokrát v opačnom smere), zistíte, že w 1 popisuje otáčanie proti smeru hodinových ručičiek na zemskom povrchu so stredovým bodom A. Ak urobíte to isté na južnej pologuli, všimnete si tam rotáciu v smere hodinových ručičiek. To na nasledujúcom obrázku ukazuje kruh so šípkami.
Momentálne je vo výstavbe ďalší model. S týmto usporiadaním sa chcem pokúsiť použiť na výrobu energie zemskú rotáciu podľa patentu 5313850: Prevodník zem/gyroskop (odkaz na patentový server). Obrázok zobrazuje iba už hotovú vnútornú klietku s gyroskopickým rotorom a pohonom. Ostatné klietky sú momentálne vo fáze duševného vývoja.
Je dobre známe, že gyroskopický kompas funguje. Skutočnosť, že je možné použiť pohyby vrchnej časti proti zemskej rotácii na jej spomalenie a využitie diferenciálnej energie, sa však doposiaľ nestretla s veľkým súhlasom. Ale myslím si, že je to uskutočniteľné.
Za rotáciou je veľmi hlboký vzťah s hmotnosťou a zotrvačnosťou. Nie všetko je dnes úplne objasnené, čo ukazuje aj nasledujúci malý myšlienkový experiment: