一種用來感測與維持方向的裝置,基於角動量不滅的理論設計出來的。陀螺儀主要是由一個位於軸心可以鏇轉的輪子構成。陀螺儀一旦開始鏇轉,由於輪子的角動量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。
基本簡介
B.陀螺儀特性:
•定軸性-當陀螺轉子度鏇轉時,就產生了慣性,這慣性使得陀螺轉子的鏇轉軸保持在空間,指向一個固定的方向,同時反抗任何改變轉子軸向的力量,這種物理現象稱為陀螺儀的定軸性或慣性。其慣性隨以下的物理量而改變:
1.轉子質量愈大,慣性愈大
2.轉子鏇轉半徑愈大,慣性愈大
3.轉子鏇轉速度愈大,慣性愈大。
•逆動性-在運轉中的陀螺儀,如果外界施一作用或力矩在轉子鏇轉軸上,則鏇轉軸並不沿施力方向運動,而是順著轉子鏇轉並垂直施力方向運動,此現象即是逆動性。
1.外界作用力愈大,其逆動性也愈大;
2.轉子的慣性力矩(momentofinertia)愈大,逆動性愈小;
3.轉子的角速度愈大,逆動性愈小。
而逆動方向可根據逆動性原理取決於施力方向及轉子鏇轉方向。
C.進動與章動:
進動(precession)-一自轉物體之自轉軸又繞著另一軸鏇轉的現象,簡單的說,就像陀螺要倒地之前,陀螺會傾斜著轉圈圈的樣子的現象。
章動(nutation)-自轉運動中,軸在進動中的一種輕微不規則運動,使自轉軸在方向的改變中出現如「點頭」般的搖晃現象。如果在進動中的陀螺上輕輕撥一下,會發現中心軸不但繞圈圈還會上下晃,這個就是章動。