Gyroskop, svinghjul som har stort treghetsmoment om symmetriaksen og som kan rotere om denne aksen med stor hastighet. En vanlig modell av et gyroskop består av et svinghjul med rotasjonsakse satt symmetrisk inn i flere ringer utenpå hverandre, en såkalt kardansk opphengning. Opphengt på denne måten kan rotasjonsaksen fritt innta en hvilken som helst retning.

Settes hjulet i hurtig rotasjon, beholder rotoraksen sin retning i rommet. Dette er et eksempel på en av bevaringslovene i fysikken. Man sier at spinnet er bevart. Rotoraksen peker hele tiden mot samme sted i verdensrommet, uavhengig av jordrotasjonen. Det ser ut som om gyroskopaksen følger Solens og stjernenes gang.

Hvis man skyver på en av rotoraksens ender vinkelrett på akseretningen, vil ikke aksen følge skyveretningen, men dreie seg vinkelrett på den. Dette kalles presesjon.

I et gyroleketøy kan man dra i gang rotoren med snortrekk, og hvis man henger den ene akseenden med vannrett akse på toppen av en pinne, vil gyroen ikke falle ned, men rotere i horisontalplanet; tyngden drar loddrett i den frie delen av aksen, mens bevegelsen blir vinkelrett på loddlinjen. Hvis rotasjonsaksen i en snurrebass danner en vinkel med vertikallinjen, vil snurrebassen på grunn av tyngdekraften bevege seg i en konisk figur om vertikalaksen.

Gyroskopet har nå en utstrakt anvendelse i instrumenter for retningsstabilisering, -indikering og -kontroll. Man skiller etter opphengningsmåten mellom frie gyroskoper, hvor opphengningen er slik at rotoraksen kan innstille seg fritt i alle retninger, og énaksede gyroskoper, hvor rotoraksen bare har frihet til å bevege seg i et plan.

Frie gyroskoper kan enten understøttes i et enkelt punkt som en snurrebass, i en kardangopphengning, som på figuren, eller sveve i en væske, på en luftpute eller i et elektrisk eller magnetisk felt. Rotoren drives vanligvis med en elektrisk motor. Tidligere brukte man å drive den som en turbin ved hjelp av trykkluft. Gyroskopet kan være opphengt i tyngdepunktet (balansert gyroskop) eller opphengt utenfor tyngdepunktet slik at aksen holdes horisontalt (foucaultgyroskop) eller vertikalt pga. tyngdekraften. Med vertikal akse brukes det frie gyroskop bl.a. som kunstig horisont i fly. Med horisontal akse brukes det som retningsindikator (retningsgyro) og gyrokompass. I fly, hvor gyrokompasset er lite egnet, brukes som oftest et balansert gyroskop som retningsgyro. Dette vil pga. friksjonskrefter langsomt drive ut av stilling. Det må da med jevne mellomrom justeres etter et magnetisk kompass. Det kan også kobles sammen med et magnetkompass som automatisk sørger for at aksen har riktig stilling (gyromagnetkompass). Fordelen med et slikt instrument er bl.a. at det ikke som en magnetnål følger med og derfor viser feil når flyet svinger.

Enaksede gyroskoper brukes særlig for måling av akselerasjoner og svingningshastigheter, for stabiliseringer av plattformer for automatisk pilot i fly og raketter, for romplattformer osv. Ved elektroniske instrumenter overføres her bevegelsen av gyroskopet i forhold til opphengningsrammen til styreinstrumenter for plattformen slik at man straks får kompensert for bevegelsen. Slike gyroskoper kan gjøres så stabile at driften bare kan måles i grader per år.

Som gyrosikte er gyroskopet tatt i bruk for innsiktning av skyts i fly.

Den tyske fysiker J. G. F. Bohnenberger konstruerte 1810 et rotasjonsapparat som er det første egentlige gyroskop. Han brukte en kule som rotor i en enkel kardansk opphengning. I 1836 pekte E. Lang på i et foredrag han holdt for Royal Scottish Society of Arts, at det måtte la seg gjøre å føre bevis for Jordens rotasjon om jordaksen ved et instrument i likhet med gyroskopet. Et slikt forsøk ble utført av L. Foucault 1852, visstnok uten at han kjente Langs idé. Foucault gav instrumentet navnet gyroskop. Med datidens teknikk ble gyroskopet ufullkomment, og først da man førte inn et elektrisk drevet rotasjonslegeme i gyroskopet, ble det fart i utviklingen.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.