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.
История создания гироскопа и гироскопических приборов.
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 |
 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. 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» (https://disk.yandex.ru/i/B4RLpE23NCbNbA)
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
|
|
|