Como funciona un giroscopio

Como funciona un giroscopio

Campo magnético del giroscopio

Haga clic aquí para descargar el vídeo de 30 segundos con movimiento completo que muestra la precesión en funcionamiento. (1,7 MB)Si alguna vez ha jugado con giroscopios de juguete, sabrá que pueden realizar todo tipo de trucos interesantes. Pueden equilibrarse sobre una cuerda o un dedo; pueden resistir el movimiento sobre el eje de giro de formas muy extrañas; pero el efecto más interesante se llama precesión. Es la parte de un giroscopio que desafía la gravedad. El siguiente vídeo muestra los efectos de la precesión utilizando una rueda de bicicleta como giroscopio:La sección más asombrosa del vídeo, y también lo más increíble de los giroscopios, es la parte en la que la rueda de bicicleta giroscópica es capaz de colgarse en el aire de esta manera:Publicidad

La capacidad de un giroscopio de «desafiar a la gravedad» es desconcertante: ¿cómo puede hacerlo? Este misterioso efecto es la precesión. En el caso general, la precesión funciona así: Si tienes un giroscopio que gira y tratas de hacer girar su eje de giro, el giroscopio tratará de girar sobre un eje en ángulo recto con tu eje de fuerza, así:

Giroscopio de juguete con pedestal

Los giroscopios son dispositivos que miden o mantienen el movimiento de rotación. Los giroscopios MEMS (sistema microelectromecánico) son sensores pequeños y económicos que miden la velocidad angular. Las unidades de velocidad angular se miden en grados por segundo (°/s) o revoluciones por segundo (RPS). La velocidad angular es simplemente una medida de la velocidad de rotación.

Los giroscopios, similares al anterior, pueden utilizarse para determinar la orientación y se encuentran en la mayoría de los sistemas de navegación autónomos. Por ejemplo, si se quiere equilibrar un robot, se puede utilizar un giroscopio para medir la rotación desde la posición de equilibrio y enviar correcciones a un motor.

Imagínese que la rueda gira una vez por segundo. Tendría una velocidad angular de 360 grados por segundo. El sentido de giro de la rueda también es importante. ¿Es en el sentido de las agujas del reloj alrededor del eje, o en sentido contrario?

Un giroscopio MEMS de tres ejes, similar al de la imagen anterior (ITG-3200), puede medir la rotación alrededor de tres ejes: x, y y z. Algunos giroscopios vienen en variedades de uno o dos ejes, pero el giroscopio de tres ejes en un solo chip es cada vez más pequeño, menos caro y más popular.

Giroscopio norme metal anti

También existen giroscopios basados en otros principios de funcionamiento, como los giroscopios MEMS empaquetados en microchips que se encuentran en los dispositivos electrónicos (a veces llamados girómetros), los láseres de anillo de estado sólido, los giroscopios de fibra óptica y el giroscopio cuántico extremadamente sensible[3].

Las aplicaciones de los giroscopios incluyen los sistemas de navegación inercial, como en el telescopio Hubble, o dentro del casco de acero de un submarino sumergido. Debido a su precisión, los giroscopios también se utilizan en los giroteodolitos para mantener la dirección en la minería de túneles[4] Los giroscopios pueden utilizarse para construir girocompases, que complementan o sustituyen a las brújulas magnéticas (en barcos, aviones y naves espaciales, vehículos en general), para ayudar a la estabilidad (bicicletas, motocicletas y barcos) o utilizarse como parte de un sistema de guía inercial.

Un giroscopio es un instrumento que consiste en una rueda montada en dos o tres cardanes que proporcionan soportes pivotantes, para permitir que la rueda gire alrededor de un solo eje. Un conjunto de tres cardanes, uno montado sobre el otro con ejes de pivote ortogonales, puede utilizarse para permitir que una rueda montada en el cardán más interno tenga una orientación que permanezca independiente de la orientación, en el espacio, de su soporte.

Cómo funciona el giroscopio en el móvil

Un giroscopio es un dispositivo que consiste en una rueda o disco o haz de luz circulante montado de forma que pueda girar rápidamente alrededor de un eje; este eje es libre de cambiar en cualquier dirección. La orientación del eje no se ve afectada por la inclinación del montaje, por lo que el giroscopio sirve, en efecto, para detectar y medir la desviación de un objeto respecto a su orientación deseada, e incluso para mantener dicha orientación y velocidad angular.

En su forma más rudimentaria, los giroscopios son una rueda/disco que gira sobre un eje. Los más complejos suelen estar montados en una estructura metálica, o en un conjunto de marcos móviles o cardanes para que el aparato funcione con mayor precisión. Suelen ser giroscopios multieje que permiten un gran ancho de banda en todos sus ejes. Los giroscopios pueden parecer objetos sencillos y, cuando la rueda no gira, pueden reducirse a ser pisapapeles sobredimensionados. Pero hoy en día tienen varios usos complejos: se utilizan en brújulas y pilotos automáticos de barcos y aviones, en los mecanismos de dirección de los torpedos y en los sistemas de guiado inercial instalados en lanzaderas espaciales, misiles balísticos y satélites en órbita.

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