GIROSKOP.DOC

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z mechaniki.

            Temat: Badanie zjawiska giroskopowego.

1. Celem ćwiczenia jest potwierdzenie doświadczalne związku prędkości kątowej precesji i momentu  giroskopowego oraz wyznaczeniemasowego momentu bezwładności giroskopu.

2. Stanowisko pomiarowe przedstawia poniższy rysunek:

Do podstawy [1] wyposażonej w śruby, które umożliwiają poziomowanie przyrządu, przymocowana jest kolumna [2]. Na kolumnie osadzony jest wspornik wraz z czujnikiem fotoelektrycznym [3] oraz tuleja zewnętrzna łożyska stopowego [4]. Łożysko to umożliwia obrót giroskopu wokół osi pionowej oraz zapewnia zasilanie prądem elektrycznym czujnika fotoelektrycznego [5] oraz silnika elektrycznego.

Silnik elektryczny [6] zamocowany jest na wsporniku [7] za pomocą sworzni [8] w sposób umożliwiający obrót w płaszczyźnie pionowej. Na wale silnika zamocowano tarczę [9], zabezpieczoną osłoną [10]. Dźwignia [11] stanowiącą część korpusu silnika, posiada naniesioną skalę metryczną. Na dźwigni umocowany jest obciążnik [12] służący do zmiany położenia środka masy układu. Kąt obrotu giroskopu wokół pionowej osi odczytuje się z tarczy [13] z umieszczoną skalą kątową przy pomocy wskaźnika [21]. Tarcza [13] ma na obwodzie wykonane otwory co 5 stopni, które zliczane przez czujnik fotoelektryczny przekazują do bloku regulacji i pomiarów informację o kącie obrotu giroskopu.

Tarcza [9] posiada na obwodzie nacięcia, które służą do pomiaru metodą fotoelektryczną, prędkości obrotowej silnika.

Na płycie czołowej [22] bloku regulacji i pomiarów umieszczono: wyłącznik sieci [14], przycisk zerowania miernika [15], przycisk zakończenie pomiaru [16], potencjometr [17] włączania i regulacji prędkości obrotowej silnika, wskaźnik cyfrowy kąta obrotu [18], wskaźnik czasu obrotu giroskopu [19] oraz wskaźnik prędkości obrotowej silnika [20].

3. Wyniki

Pomiar prędkości precesji giroskopu :

Mo = G × b =  0,375 × 9,81 × 0,08 = 0,2943 Nm

w1 = p × n/30 = 523,6  rad×s-1

Poprawki:

                        I1 = 0,005828  ±0,00124  kg×m2

4. Wnioski.

Niewielkie błędy pomiarów wynikają z dostatecznej dokładności urządzenia pomiarowego.