Los giroscopios parecen comportarse de una manera muy extraña, pero un estudio de su física subyacente muestra que reaccionan al mundo externo de maneras muy lógicas y predecibles. La clave para entender los giroscopios es comprender el concepto de momento angular. Esto es similar a su homólogo lineal, pero con algunas diferencias notables.

Comprender el impulso

El impulso lineal es bien comprendido por la mayoría de la gente. Un objeto que se mueve tiende a seguir haciéndolo con la misma dirección y velocidad a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Cuando esto sucede, la velocidad o la dirección cambian de forma intuitiva.

El momento angular es similar pero el vector que representa su dirección está alineado con el eje de rotación. Cuando una fuerza actúa sobre un objeto giratorio, actúa sobre este vector como lo haría en un caso lineal. La diferencia es que el cambio de momento resultante no está en la dirección de la fuerza, sino en ángulo recto tanto con él como con el vector de momento.

Gyro Construction

Cualquier objeto que gire adquirirá características giroscópicas. pero el efecto se acentúa si el objeto está hecho con más masa que se concentra más lejos del eje de rotación. Esto le da al objeto giratorio un momento más angular. Los diseños de giroscopio más eficientes utilizan una masa más pesada y concentrada que se equilibra en torno a un punto de pivote de baja fricción.

Estabilidad

La cualidad principal de un giroscopio es que es estable. Una vez que se hace girar un gryo, tiende a permanecer en la misma orientación y cualquier fuerza aplicada para reorientar el eje de giro se encuentra con una fuerza resistiva. Esto se conoce como conservación del momento angular. Del mismo modo que un automóvil que circula a gran velocidad tiende a continuar su camino a menos que una fuerza abrumadora cambie su impulso, un trompo intenta seguir girando con su eje orientado en la misma dirección.

Utiliza

Los giroscopios son usado ampliamente como instrumentos en dispositivos de referencia inerciales. Se pueden encontrar en aviones, misiles y satélites. Los efectos giroscópicos también se encuentran en objetos más comunes. Son responsables de la estabilidad de una bicicleta en movimiento y un yo-yo giratorio.

Precesión

La característica más singular de un giroscopio es la precesión, que le da al dispositivo su aparente capacidad de desafiar la gravedad . El movimiento que contrarresta cualquier fuerza que intente realinear el eje de giro se dirige de modo que el giroscopio permanezca en posición vertical. En lugar de caerse de la fuerza de la gravedad, se autoadjudica moviéndose hacia los lados.