【陀螺仪有什么用】陀螺仪的重要特性是什么?有什么实际应用?

【陀螺仪有什么用】陀螺仪的重要特性是什么?有什么实际应用?

【答案】 陀螺仪,是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的理论设计出来的.陀螺仪主要是由一个位于轴心可以旋转的轮子构成.陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向.陀螺仪多用于导航、定位等系统.
　　1850年法国的物理学家莱昂·傅科（J.Foucault）为了研究地球自转,首先发现高速转动中的转子（rotor）,由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向,他用希腊字 gyro（旋转）和skopein（看）两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表.
　　陀螺仪的装置,一直是航空和航海上航行姿态及速率等最方便实用的参考仪表.
　　基本上陀螺仪是一种机械装置,其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子,转子装在一支架内（见图一a）；在通过转子中心轴XX1上加一内环架,那么陀螺仪就可环绕飞机两轴作自由运动；然后,在内环架外加上一外环架；这个陀螺仪有两个平衡环,可以环绕飞机三轴作自由运动,就是一个完整的太空陀螺仪(space gyro).
　　陀螺仪被用在飞机飞行仪表的心脏地位,是由于它的两个基本特性：一为定轴性（inertia or rigidity）,另一是逆动性（precession）,这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下.
　　[编辑] 定轴性
　　当陀螺转子以极高速度旋转时,就产生了惯性,这惯性使得陀螺转子的旋转轴保持在空间,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惯性.其惯性随以下的物理量而改变：
　　转子质量愈大,惯性愈大
　　转子旋转半径愈大,惯性愈大
　　转子旋转速度愈大,惯性愈大.
　　[编辑] 逆动性
　　在运转中的陀螺仪,如果外界施一作用或力矩在转子旋转轴上,则旋转轴并不沿施力方向运动,而是顺着转子旋转向前90度垂直施力方向运动,此现象即是逆动性.
　　逆动性的大小也有三个影响的因素：
　　外界作用力愈大,其逆动性也愈大；
　　转子的质量惯性矩（moment of inertia）愈大,逆动性愈小；
　　转子的角速度愈大,逆动性愈小.
　　而逆动方向可根据逆动性原理取决于施力方向及转子旋转方向.

我学会了