Giroscopul

1. Definiţie

Un giroscop este un obiect sferic sau în formă de disc care se poate roti liber în orice direcţie, întâmpinând o rezistenţă redusă din partea forţelor de frecare. Giroscoapele sunt folosite adesea pentru a ilustra legea de conservare a momentului cinetic sau legea inerţiei de rotaţie care ne arata că un obiect aflat în mişcare de rotaţie în jurul unei axe va continua să se rotească în jurul aceleiaşi axe până când din exterior se va interpune un vector forţă care îi va schimba direcţia de rotaţie. 

Se observa de asemenea la o jucărie faimoasă din copilăria noastră, titirezul, un alt exemplu celebru de mecanism giroscopic. Antrenat într-o mişcare de rotaţie, titirezul va continua să se învârtă în jurul unei axe verticale până când frecarea dintre vârf şi suprafaţa de contact va genera un vector forţă suficient de puternic pentru a genera precesia titirezului. Precesia constă în deplasarea progresivă a axei de rotaţie, care descrie un con cu vârful într-un punct fix, con care are tendinţa de a se apropia de suprafaţa Pământului

Pentru a înţelege mai bine cum funcţionează un giroscop, să aruncam o privire în viaţa cotidiană şi aici putem observa deseori mişcări de acest tip, în cazul cărora legea inerţiei de rotaţie facilitează şi prelungeşte durata deplasării. De pildă, o minge de rugbi este mult mai facil de aruncat dacă i se imprimă o mişcare de rotaţie pentru a se comporta asemenea unui giroscop. Atunci când i se imprimă o asemenea traiectorie, mingea îşi va păstra orientarea pe toată durata aruncării. Dacă vârful mingii de rugbi este puţin înclinat faţă de direcţia de rotaţie, unghiul de înclinaţie se va păstra până la recepţia balonului oval la destinaţie. De asemenea, un glonț care părăseşte ţeava puştii descrie şi el o mişcare de rotaţie, astfel că dobândeşte caracteristicile de mişcare ale unui giroscop. Glonţul se roteşte în aer, menţinându-şi astfel traiectoria dorită şi fiind mult mai greu de deviat din drumul său spre ţintă. Reculul, rezistenţa aerului, vântul sau gravitaţia acţionează asupra glonţului pe timpul deplasării spre ţintă, astfel că inerţia giroscopică de care beneficiază în momentul în care părăseşte ţeava puştii se poate dovedi de mare ajutor.