НАЗАД ГИРОСКОПЫ

Однорельсовый гироскопический вагончик

Описание устройства прибора дано на странице 101 у А.А. Покровского в пособии «Оборудование физического кабинета»1.
1. Корпус с двумя колесами. В колесах проточен желоб как на блоках.
2. Карданов подвес с гироскопом.
3. Упругое проволочное кольцо, предохраняющее карданов подвес от случайных ударов.
Прибор дает возможность продемонстрировать одно из применений гироскопа – стабилизацию движения по одному рельсу. Для демонстрации нужна крепкая проволока, натянутая с небольшим наклоном. При помощи тонкой бечевки раскручивается волчок. Вагончик, установленный на проволоку, скатывается, сохраняя равновесие.
Выпускался всесоюзным объединением Техучприбор до 1937 года.
Прибор действующий.





Примечание: наличие различных гироскопических приборов в коллекции физического отдела Педагогического музея СПб АППО связано с развитием гироскопической техники в начале ХХ века. Например, русский изобретатель Петр Петрович Шиловский свою идею маховоза (1909) воплотил в жизнь в 1911 году, представив модель однорельсовой железной дороги с тремя вагончиками, снабженными вращавшимися маховиками. Но идея оказалась преждевременной, почти утопической.
П.П. Шиловский специально для авиации разработал гироскопический указатель поворотов. Новейший прибор позволил в 1917 году осуществить первый в мире слепой полет самолета «Илья Муромец» по заранее намеченному курсу при полном отсутствии видимости земных ориентиров.
Подробнее о деятельности П.П. Шиловского узнайте по ссылке2


Гироскопический прибор системы И. Боненбергера

«Гироскоп (Gyroskope). — Под гироскопом подразумевается прибор, в состав которого входит так называемый tore, или, по-русски, волчок, состоящий из оси (обыкновенно стальной), на которую насажено (обыкновенно латунное, иногда железное) тело вращения. Мы будем называть гироскопом сам tore, а приборы, его заключающие, будем называть гироскопическими приборами»3.
Вот так выглядел прибор, который придумал Иоанн Боненбергер (начало XIXв.) А это описание гироскопического прибора Боненбергера из статьи «Гироскоп», ЭСБЕ (конец XIXв.)
;
«Кольцо DD составляет часть Карданова подвеса, состоящего из кольца ВВ, прикрепленного к подставке А, кольца СС, могущего вращаться вокруг вертикальной оси bb и кольца DD, могущего вращаться в кольце СС вокруг оси сс, перпендикулярной к bb; ось ее, вокруг которой вращается гироскоп в кольце DD, перпендикулярна к оси сс».
Карда́нов подве́с, названным по имени Джероламо Кардано (1501-1576) - итальянского философа, врача, математика и техника, — универсальная шарнирная опора, позволяющая закреплённому в ней объекту вращаться одновременно в нескольких плоскостях. Главным свойством карданова подвеса является то, что если в него закрепить вращающееся тело, то оно будет сохранять направление оси вращения независимо от ориентации самого подвеса.


Гироскопический прибор системы Боненбергера из коллекции физического кабинета СПб АППО

В советской школе гироскопические приборы относились к приборам третьей очереди (необязательными), т.к. в курсе физики средней школы теория волчков не изучалась. После 1946 года гироскопические приборы как учебные пособия были сняты с производства.

- Изготовлен в 1937 году на заводе «Физэлектроприбор», Москва.
- Общие габариты прибора:
Размер основания 200×120 мм
Высота 170 мм
- Прибор действующий.


Демонстрация с сайта МИФИ Гирокомпас в кардановом подвесе

Это интересно!

Гироскопическое оборудование – прошлое и настоящее https://clck.ru/XwnN2
История создания гироскопа и гироскопических приборов https://clck.ru/Xt7hh

Гироскопический прибор системы Л. Фуко

Описание прибора из статьи «Гироскоп», ЭСБЕ Описание прибора из коллекции физического кабинета СПб АППО

Прибор Леона Фуко (1852) представляет собой «гироскоп, вращающегося внутри кольца. На наружной поверхности кольца приделан крючок, за который привязана нить, как изображено на черт. 5-м; верхний конец этой нити прикрепляется к неподвижной точке. Когда гироскопу будет сообщено быстрое вращение вокруг его оси симметрии, а затем весь снаряд будет приведен в положение, изображенное на рисунке, и пущен свободно, то вместо того, чтобы опуститься вниз под влиянием силы тяжести, он станет вращаться вокруг вертикальной нити».
Посмотрите опыты с моделью гироскопа Фуко https://clck.ru/Y2q5x

Габариты прибора: диаметр внешнего кольца 110 мм; общая высота прибора с деревянной ручкой –250 мм.
В железной оси гироскопа ближе к диску сделано сквозное отверстие для бечевы, чтобы привести в движение гироскоп.
Гироскопический прибор изготовлен из железа и покрыт лаком.
На внешнем кольце выбито клеймо. Определить страну изготовителя не удалость.

Прибор действующий; изготовлен предположительно в конце 19 века.


Гироскопический прибор системы Фесселя


Полное название прибора найдено в каталоге Австрийского института педагогической помощи (1909): – аппарат Фесселя с регулируемым весом, вращающийся на штативе. Аппарат включает: простой гироскоп, соединенный со стрежнем. На стрежне находится груз, который можно перемещать вдоль стержня. Вся система подвешена на острие и может вращаться около него.

Диаметр кольца, в котором укреплен гироскоп, 95 мм. Штатив заменен самодельным; противовес утерян. Прибор в рабочем состоянии. Прибор, скорее всего, изготовлен в первое 10-летие ХХ века, возможно, в Германии или Австрии.
Смотри демонстрацию «Гироскоп с перегрузками» с сайта МИФИ: https://youtu.be/dxSAmZxVo_o
Разъяснения к опыту можно найти на стр.260-261 пособия Д.Д. Галанина «Физический эксперимент в школе». Т.2.


Гироскоп «Юла Максвелла»

Юла Максвелла представляет собой вращающееся симметричное тяжелое тело (3), центр тяжести, которого находится ниже неподвижной точки опоры.



На станке (1) установлены:
- Латунный стержень (1б) с углублением или точкой опоры для гироскопа (3). Гироскоп выполнен из латуни, в широкой части стальной оси сделано сквозное отверстие для суровой нити или тонкой бечевы.
- Кронштейн с муфтой (1а) для крепления на нужной высоте плоской медной спирали (2).

Прибор изготовлен в Санкт-Петербурге на фирме Оскара Рихтера, которая размещалась в Адмиралтейской части, 1 участка на углу Адмиралтейской площади и Невского проспекта, дом Грефа, 4/1. Заведение с 1850 года производило оптические, физические, математические, механические и метеорологические приборы и инструменты, в том числе по чертежам заказчика.
Судя по названию фирмы, прибор изготовлен не позднее 1883 года, именно с этого года фирма преобразовывается в торговый дом на правах полного товарищества.
Общие габариты прибора: 135×85×185 мм
Прибор действующий.
Смотреть видео «Загадка юлы Максвелла»



Объяснение поведения юлы Максвелла по ссылке на сайте МИФИ https://clck.ru/Y5MZf
Дополнительная информация о свойствах юлы Максвелла на сайте МИФИ по ссылке https://clck.ru/Y5Mxt
Для справки: Задачей о вращении тела вокруг неподвижной точки на протяжении долгого времени занимались известные ученые:

Имена ученых Характеристики вращающегося тела
Леонард Эйлер (1707-1783) Центр массы тела совпадает с неподвижной точкой
Жозеф Лагранж (1736-1813) Центр массы тела находится выше неподвижной точки
Джеймс Максвелл (1875-1894) Центр массы тела находится ниже неподвижной точки
Софья Ковалевская (1850-1891) Центр масс тела находится за пределами самого тела

1) А. А. ПОКРОВСКИЙ. ОБОРУДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО КАБИНЕТА. ПОСОБИЕ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ. ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧЕБНО ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РСФСР. Москва — 1958. 399 стр.
2) Гироскопы.
3) Гироскоп. ЭСБЕ
Рейтинг@Mail.ru