什么是光纤陀螺仪,陀螺仪是什么

陀螺仪的应用则是非常广泛的,在飞机与潜艇中,陀螺仪可以用来导航 。陀螺仪也可以被用来测量角度与经纬度,其应用是相当广泛的 。陀螺仪不倒的原因在于陀螺在旋转,它有一个角动量 。所以,我们看到陀螺都是一边自转一边进动的 。陀螺的本质是一个刚体,一般刚体的运动规律可以参考欧拉的刚体运动方程,可以参考的名著是阿诺德的《理论力学的数学方法》一书——这本书是用微分几何与拓扑学来分析刚体运动规律的,对陀螺的描述也非常深邃 。
陀螺仪保持不倒的物理学原理是什么?还有陀螺仪有哪些方面的应用?

什么是光纤陀螺仪,陀螺仪是什么


陀螺仪不倒的原因在于陀螺在旋转,它有一个角动量 。因此,我们得到第一个结论:1 。如果陀螺停止旋转,则陀螺会倒 。那么,一个不旋转的陀螺为什么会倒下呢?原因在于:2 。重力的作用使得静止陀螺倒下 。有了以上两个基础知识,我们就可以来仔细说一下了,如果读者中有人学习过大学物理系的《理论力学》或者《分析力学》,那么,这个问题就很简单了 。
一个旋转的陀螺有一个角动量,这个角动量是一个矢量,如果陀螺倒下,这个角动量矢量的方向就发生了变化 。而需要改变这个角动量,需要一个力矩 。我们从基本的量纲分析就可以看出来,角动量对时间的导数等于力矩 。因此,我们要来看一下,重力的力矩对螺旋旋转的角动量是怎么影响的 。通过简单的数学分析就可以看出,重力的力矩能改变螺旋旋转的角动量的方向,使得整个陀螺发生进动 。
【什么是光纤陀螺仪,陀螺仪是什么】所以,我们看到陀螺都是一边自转一边进动的 。这就是重力在起作用了,只不过重力不能做功 。我们通常说的角动量守恒定律是说在没有外力矩的情况下,角动量对时间的导数等于零 。而现在在陀螺这个情况下,角动量不守恒,因为存在重力力矩,所以,角动量对时间的导数等于重力力矩 。这个只要你学一点数学就是能够明白的 。但重力力矩不能让陀螺侧翻,只能改变角动量的方向 。
陀螺仪的应用则是非常广泛的,在飞机与潜艇中,陀螺仪可以用来导航 。陀螺仪也可以被用来测量角度与经纬度,其应用是相当广泛的 。陀螺的本质是一个刚体,一般刚体的运动规律可以参考欧拉的刚体运动方程,可以参考的名著是阿诺德的《理论力学的数学方法》一书——这本书是用微分几何与拓扑学来分析刚体运动规律的,对陀螺的描述也非常深邃 。

    推荐阅读