Existuje obrovské množství vynálezů, které se vyznačují dlouhou a velmi bohatou historií použití v různých zařízeních a zařízeních. Často můžete slyšet název něčeho, ale nemáte ani ponětí, k čemu je to určeno. Zde se nabízí otázka, co je to gyroskop? Stojí za to se na to podívat.
Základní definice
Gyroskop je navigační zařízení, které jako svůj hlavní prvek používá rychle se otáčející rotor, upevněný tak, že se jeho osa otáčení otáčí. Dva kardanové rámy poskytují tři stupně volnosti. Při absenci jakýchkoliv vnějších vlivů na zařízení udržuje osa vlastního otáčení rotoru konstantní směr v prostoru. Pokud je ovlivněn momentem vnější síly, která má tendenci otáčet osou své vlastní rotace, pak se začne pohybovat nikoli kolem směru momentu, ale kolem osy k němu kolmé.
Funkce zařízení
Pokud mluvíme o tom, co je gyroskop, stojí za zmínku, že v kvalitativně vyváženém a poměrně rychle rotujícím zařízení namontovaném na vysoce pokročilých ložiskách s nízkým třením prakticky neexistuje žádný moment vnějších sil, takže zařízení je schopen zachovat svou orientaci v prostoru téměř beze změny. Proto je schopen indikovat úhel natočení základny, na které je upevněn. Tak poprvé názorně prokázal rotaci Země francouzský fyzik J. Foucault. Pokud je rotace osy omezena speciální pružinou, pak když je zařízení instalováno na letadle, které provádí zatáčení, gyroskop deformuje pružinu, dokud se nevyrovná moment vnější síly. V tomto případě bude síla tahu nebo stlačení pružiny úměrná úhlové rychlosti letadla. To je princip leteckého ukazatele směru a mnoha dalších gyroskopických zařízení. Vzhledem k tomu, že v ložiskách je velmi malé tření, aby se rotor gyroskopu otáčel, není potřeba mnoho energie. K uvedení do pohybu a udržení tohoto pohybu obvykle stačí elektromotor s nízkým výkonem nebo proud stlačeného vzduchu.
Gyroskop: aplikace
Nejčastěji se toto zařízení používá jako snímací prvek pro indikaci gyroskopických zařízení a také jako snímač úhlu natočení nebo úhlové rychlosti pro zařízení pracujícípod automatickou kontrolou. V některých případech může gyroskop sloužit jako generátor energie nebo točivého momentu.
V současné době princip fungování gyroskopu umožňuje jeho aktivní využití v letectví, lodní dopravě a kosmonautice. Téměř každé námořní plavidlo má gyrokompas pro automatické nebo ruční ovládání plavidla a některá využívají i gyrostabilizátory. Systém řízení palby námořního dělostřelectva je obvykle vybaven mnoha dalšími gyroskopy, které jsou navrženy tak, aby poskytovaly stabilní vztažný rámec nebo k měření úhlových rychlostí.
Pokud rozumíte tomu, co je gyroskop, pak byste měli pochopit, že bez něj je automatické ovládání torpéd prostě nemyslitelné. Těmito zařízeními jsou nezbytně vybaveny i vrtulníky a letadla, aby poskytovaly spolehlivé informace o provozu navigačních a stabilizačních systémů. Mezi taková zařízení patří ukazatel letové polohy, gyroskopický ukazatel zatáčky a náklonu, vertikální gyroskop. Pokud uvažujeme o vrtulníku s gyroskopem, pak toto zařízení může sloužit jak jako polohovací zařízení, tak jako senzor autopilota. Mnoho letadel je vybaveno gyro-stabilizovanými magnetickými kompasy a dalším vybavením – kamerami s gyroskopy, gyrosektanty, navigačními zaměřovači. Ve vojenském letectví se gyroskopy aktivně používají jako součásti při bombardování a zaměřovačích leteckých střel.
Použití v moderních gadgetech
Takže vzhledem k tomutakový gyroskop, je třeba poznamenat, že toto zařízení se aktivně používá nejen v dříve zmíněných oblastech. Moderní smartphony a tablety jsou vybaveny spoustou dalších funkcí a modulů, z nichž některé se ukazují jako velmi užitečné, zatímco jiné mohou narušovat pohodlné používání zařízení a obtěžovat uživatele. Jedním z nich je gyroskop v telefonu, který se zviditelní při používání zařízení. Na jednu stranu se to ukazuje jako velmi užitečné, i když na druhou stranu jej většina uživatelů raději jednoduše vypne.
Gyroskop v telefonu: co to je?
Nejprve se musíte rozhodnout, o jaký druh zařízení se jedná a jakou funkčností se vyznačuje. Takže gyroskop v telefonu - co to je? Tento prvek je nezbytný pro určení, jak je zařízení orientováno v prostoru. V některých případech lze tento senzor použít k ochraně jednotlivých prvků zařízení před pádem v budoucnu. Ve skutečnosti je tento senzor navržen tak, aby určoval změnu polohy a v přítomnosti akcelerometru - a zrychlení během pádu. Informace se poté přenesou do výpočetní jednotky gadgetu. S určitým softwarem se zařízení rozhodne, jak by mělo dále reagovat na změny, ke kterým došlo.
K čemu ještě slouží?
Pokud se tedy u otázky, co je gyroskop, vše vyjasní, zbývá zjistit, proč se v telefonech používá. Ochrana vnitřností zde neníjediný úkol. V kombinaci s rozmanitým softwarem má řadu různých funkcí. Smartphone lze například použít pro hry, které se ovládají nakláněním, třesením nebo otáčením zařízení. Díky těmto ovládacím prvkům jsou hry skutečně zábavné, a proto jsou velmi žádané.
Zajímavé funkce
Je možné poznamenat, že produkty Apple jsou vybaveny gyroskopy a hrají velmi významnou roli, protože je na ně navázáno mnoho aplikací. Speciálně pro něj byl vyvinut režim s názvem CoverFlow. V tomto režimu funguje velké množství aplikací, ale můžete se zastavit u několika, které to nejjasněji demonstrují. Pokud například na iPhonu používáte kalkulačku, pak v poloze na výšku budou uživateli k dispozici pouze jednoduché akce, a to: sčítání, odčítání, dělení a násobení. Když ale zařízení otočíte o 90 stupňů, vše se změní. Kalkulačka se zároveň přepne do pokročilého režimu, tedy inženýrství, ve kterém bude k dispozici mnohem více funkcí.
Pokud rozumíte tomu, jak gyroskop funguje, pak je třeba poznamenat, že jeho funkce lze také použít k určení vaší vlastní polohy na zemi.
Na takovém zařízení si můžete zobrazit mapu oblasti pomocí GPS navigace a v tomto případě se mapa vždy otočí směrem, kterým směřuje váš pohled. Pokud tedy čelítenapř. k řece, pak se zobrazí na mapě a pokud se otočíte, změní se i poloha mapy. Díky tomu je orientace v areálu značně zjednodušena a může být velmi užitečná pro lidi, kteří jsou zapálení pro outdoorové aktivity.
Problémy s gyroskopem v telefonu
Lze také říci o nedostatcích gyroskopů. Velmi často se vypínají kvůli tomu, že programy reagují na změnu polohy v prostoru s určitým zpožděním. Pokud se například rozhodnete číst vleže na gauči, z obrazovky chytrého telefonu nebo tabletu, pak gyroskop a s ním spojený program změní orientaci stránky pokaždé, když se otočíte nebo změníte polohu. To způsobuje mnoho nepříjemností, protože jen velmi zřídka je zařízení schopno správně interpretovat polohu v prostoru a situace se zhoršuje kvůli opožděné reakci programu.
Moderní odrůdy
První gyroskopy byly mechanické. Tento typ zařízení se dodnes používá, ale s určitými vylepšeními, aby byl užitečnější. V současné době existuje laserový gyroskop, který postrádá nevýhody spojené s mechanickými. A právě takové zařízení se používá v moderní technologii.
