ГІРОСКОП

Обладнання: 1) гіроскоп Фесселя або резонатор Фрама; 2) кусок дроту діаметром 1 мм, завдовжки 50 см; 3) два штативи з муфтами; 4) тонкий капроновий шнурок; 5) саморобна дзига; 6) кусок фанери або картону.

Масивний диск на осі, який може обертатися з великою кутовою швидкістю, називається дзиґою, або гіроскопом.

У фізичних кабінетах шкіл є прилади під назвою «Гіроскоп Фесселя» і «Резонатор Фрама». Основною частиною обох приладів є масивний металевий диск на осі, закріплений у металевому кільці так, що він може обертатися всередині кільця.

Гіроскоп приводять в обертання за допомогою тонкого капронового шнурка. Для цього один кінець шнурка встромляють в отвір, що є в осі гіроскопа, і намотують шнурок на вісь.

Обхопивши лівою рукою кільце так, щоб диск не доторкався до долоні, правою рвучко висмикують шнурок за його вільний кінець.

Гіроскоп має властивість зберігати незмінним напрям осі обертання. Це можна показати так. Між двома штативами натягують тонку дротину. Запускають гіроскоп і встановлюють його на цій дротині, використовуючи прорізи на головках гвинтів, що правлять за підшипники для осі диска. Треба, звичайно, своєчасно підхопити гіроскоп наприкінці обертання, щоб він не впав на стіл.

Про стійкість обертання осі гіроскопа свідчить також опір, який він чинить, коли його повертати, тримаючи в руках, у площині, перпендикулярній до площини обертання. Для такого досліду доцільно помістити гіроскоп у футляр, який має форму порожньої кулі.

Гіроскоп, що обертається, можна поставити на кусок фанери або картону і підкидати його на ньому на значну висоту; падаючи на фанеру, він продовжуватиме обертатись.

Цікавий дослід можна показати з велосипедним колесом. Добре, коли обід його заповнений свинцем. Колесо закріплюють на середині товстого дерев'яного стержня завдовжки 35 см, навколо якого воно може обертатися. При демонструванні вісь колеса встановлюють вертикально на столі, тримаючи верхній кінець її в руці. Другою рукою добре розкручують колесо і відпускають. Сильно б'ють кулаком збоку по верхньому кіпцю осі; колесо продовжуватиме обертатись, тільки злегка похитуючись.

Останні два досліди можна виконати з саморобною дзиґою або з дитячою іграшкою — музичною дзиґою. Звичайно, сила удару має бути значно меншою.

Гіроскопи застосовуються в техніці як стабілізатори рівноваги у приладах для космонавтики, у вагонах монорейкової залізниці, для зменшення качки суден. Можна навести також такі приклади використання гіроскопічного ефекту: надання обертання спортивному диску або дитячій іграшці «діаболо» для збільшення стійкості під час польоту.