تبلیغات
Everbook - چرخش‌نما
 
Everbook
درباره وبلاگ


Everbook یک دانشنامه آزاد است که به صورت وبلاگ منتشر شده و روزانه مطالب آن به روز رسانی می شوند.
به دلیل گسترده بودن مطالب در زمینه هایی که Everbook در آنها فعالیت دارد,افراد علاقه مند به نویسندگی در هر یک از این زمینه ها میتوانند جهت نویسندگی در Everbook با مدیر وبلاگ تماس حاصل فرمایند.

مدیر وبلاگ : پوریا انوشه
نویسندگان

در اصطلاح رسمی، ژیروسکوپ یا چرخشنما به هر چرخنده یا چرخه ای (rotor) گویند که چنان آویخته شده باشد که تغییر جهت محور چرخش آن در هر جهت امکان پذیر باشد؛ هر جسم در حال دوران تمایل آن را دارد که در امتداد معینی ثابت بماند؛ ولی وجود جفت نیرویی که به صورت عمود بر محور دوران چرخه تأثیر می کند سبب پیدا شدن یک حرکت تقدیمی (Precession) می شود که سرعت زاویه ای آن با جفت مزبور متناسب است. چرخشنما، از آن جهت که وسیلهٔ شناختن وضع یک جسم متحرک است، جزیی است از دستگاه های تثبیت وضع و کشتیرانی جدید است. تاریخ تکامل چرخش نماها همان تاریخ تکامل فکر ایجاد یک گشتاور حرکتی متناسبی است که در عین حال با رساندن جفت های مزاحم در حرکت به حداقل همراه باشد، تا بهترین وضع برای عمل دستگاه فراهم شود. به همین جهت است که، از چرخش نماهای متعارفی گذشته، مهندسان طرح هایی برای چرخش نماهای گوناگونی ریخته اند که چرخه های آنها یا در مایعی شناور است، یا در تحت تأثیر گاز پر فشار یا میدان های مغناطیسی و برقی حالت آویختگی دارد. در پژوهش های جدید هسته های اتومی را به عنوان چرخه به کار می برند، و حتی به جای جسم چرخنده از دیاپازون یا دستگاه های لاسری استفاده می کنند.
من همیشه فریفتهٔ افسون چرخش نماها بوده ام، در کودکی با شوق تمام به رأس در حال گردش آنها می نگریستم که، ظاهراً، علی رغم قوانین جاذبه، در هوا می ماند؛ بعدها اطلاعاتی را که در فیزیک نظری به دست آوره بودم در آن به کار بستم که از چرخش نا در دستگاه های هوانوردی و دریانوردی که پس از جنگ جهانی اول فراوان شده بودند استفاده کنم. در این اواخر در چرخش نماهائی کار می کنم که با نوع قدیمی آنها تفاوت اساسی دارد و در چند دهه اخیر پیدا شده است. اینها با نوع متعارفی چندان شباهتی ندارند؛ تازه هایی که این دستگاه ها در اسبابی وارد کرده اند که یک قرن قدمت دارد، موضوع بحث این مقاله است. با وجود این، پیش از آنکه از چرخش نماهای کمابیش عجیب جدید بحث کنیم، بهتر آن است که توجه خواننده را به چرخش نمای بازیچه ای که همگان آن را می شناسند جلب کنیم و چند کلمه در آن باره بگوییم.
چرخش نمای بازیچه قبل از هر چیز چرخی است که می چرخد و به تکیه گاهی مفصل دار آویخته است. وقتی که آن را بچرخانند، به جای اینکه در تحت تأثیر جاذبه بر زمین افتد، این چرخ به حالت مایل قرار می گیرد و محور آن بر گرد خط قائمی که از تکیه گاه آن می گذرد، مخروطی رسم می کند. (در سه وضع مختلف چرخ) حرکت تقدیمی یا تقدیم نام دارد. اگر سعی کنیم که سرعت طبیعی تقدیم را که نتیجهٔ جاذبه است (مثلاً با راندن کنار چرخ) زیادتر کنیم، محور دوران به خط قائم نزدیکتر می شود. برعکس، اگر سرعت تقدیم کم شود، تمایل محور زیادتر می شود. در حالت حدی، یعنی با حذف کامل تقدیم، چرخ فرو می افتد و گویی چنان است که اثر چرخش نمایی یعنی دوران اصلاً وجود ندارد.
عجیب تر از آنکه وضع ظاهری چرخش نما و نیفتادن آن در حین حرکت نشان می دهد، این است که حرکت به ظاهر سادهٔ آن بسیار پیچیده است. امروز فهم حقیقت این حرکت جز با تحلیل ریاضی و شناختن کارهای گرانبهای پیشتازانی چون اویلر و لاگرانژ که قوانین نیروشناسی تحلیلی را طرح ریزی کرده اند میسر نیست. 
بنابر همین تحلیل، برای جسم در حال چرخش بر گرد یک محور کمیتی حاملی به نام گشتاور حرکتی، نقل شدهٔ بر روی محور دوران، تصور می کنند که اساس (مودول) آن حاصل ضرب گشتاور لختی جسم نسبت به محور دوران است در سرعت زاویه ای حرکت آن جسم. در غیاب نیروهای مزاحم و پریشان کننده، گشتاور حرکتی، و بنابر آن امتداد محور دوران، ثابت می ماند مثلاً محور زمین متوجه به ستارهٔ قطبی است، چه زمین با وجود نقص هایی از قبیل اقیانوس ها که دارد، چرخش نمای خوبی است. محور چرخش آن از جهت نخستین تنها با سرعت ۰۰۰۰۱/۰ در ساعت دور می شود. و این نسبت به چرخش نماهای ساخت دست آدمیزاد سرعت بسیار ضعیف تری است.




نوع مطلب : فیزیک، 
برچسب ها : ژیروسکوپ، چرخشنما،





آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
امکانات جانبی
 
 
بالای صفحه