Supplément au cours 4 - Le gyroscope (free or space)

Le gyroscope consiste d’une roue tournante montée sur 2 anneaux (gimbals). L’axe de rotation (spin axis) de la roue du gyroscope est monté sur l’anneau intérieur qui pivote sur 2 points sur l’anneau extérieur. Le système dans la figure montre le mouvement d’un gyroscope dans 3 planes perpendiculaires. Le gyroscope a les 2 propriétés suivantes : 1. Rigidité (Inertia gyroscopique) est sa propriété qui lui cause de continuer tourner dans le même plane. Dans l’absence des forces extérieures, l’axe des x va continuer à pointer dans la même position en espace à laquelle était initialement fixé. Pour améliorer sa rigidité, il est nécessaire d’augmenter sa vitesse de rotation (spin), d’augmenter la masse de la roue, de concentrer la masse de la roue autour de la circonférence (voir la Figure suivante).

Précession. Si une force externe est appliquée sur le gyroscope, alors le 2. gyroscope va tourner comme si la force externe a été appliquée à un point de 900 déplacé par rapport au point actuel d’application dans la direction de rotation du gyroscope (voir la Figure suivante). La force appliquée est considérée d’agir au rim du gyroscope ainsi que la force de précession (figure suivante).

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Dans la figure suivante, la même force appliqué est montrée en agissant sur l’axe de rotation (spin), alors le résultat est le même.

Le taux de précession d’un gyroscope dépends de la magnitude de la force appliquée et de la résistance inhérente à cette F appliquée (rigidité ou inertia gyroscopique). L’augmentation de la masse (ou de la vitesse de rotation du rotor ) augmente la rigidité. Le taux de précession est dit d’être directement proportionnel à la force appliquée et inversement proportionnelle à la masse et à la vitesse rotationnelle du rotor. Alignement gyroscopique (Gyroscopic Wander) Du à la rigidité d’un gyroscope, son axe de rotation continue à pointer dans une direction fixe. N’importe quel mouvement de