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文檔簡介

1、第一章 陀螺的一般知識 要求:陀螺及分類,陀螺特性及影響因 素,表觀運動;激光陀螺定義、 原理。本節是重點。方法:實驗、實例、分析(1)陀螺(gyroscope):測量物體相對慣性空間轉角或 角速度的裝置。種類:普通剛體轉子陀螺、撓性陀螺、激光陀 螺、光纖陀螺、粒子陀螺、低溫超導陀螺 等。剛體轉子陀螺:能夠繞一個支點高速旋轉的物體。第一章 陀螺的一般知識 1.1 概述(2) 剛體轉子陀螺 結構:轉子 內框 外框 基座(2) 剛體轉子陀螺(3) 剛體轉子陀螺分類根據自轉軸具有的自由度:兩自由度陀螺、單自由度陀螺根據動力:電動、氣動兩自由度陀螺1.2 兩自由度陀螺的特性 進動方向 角動量矢量(或自

2、轉角速度矢量)沿最短途徑轉向外力矩矢量的方向。右手螺旋法則:將右手大拇指伸直,其余四指以最短路線從角動矢量方向握向外力矩矢量的方向,則大拇指的方向就是進動角速度矢量的方向 =M/Hcos= M/Jcos(1)轉子自轉角速度越大,進動角速度越小,即;(2)轉子對自轉軸的轉動慣量J越大,進動角速度越小,即 J;(3)外力矩M越大,進動角速度越大,即M;(4)自轉軸與外框軸垂直時(=0),進動角速度最小,即 。影響進動性的因素框架自鎖:如果=90,自轉軸與外框軸重合,陀螺失去一個轉動自由度。“飛轉”:當較大,或“框架自鎖”時,陀螺在外力矩的作用下可能會繞內、外框軸高速轉動。應盡量避免陀螺“飛轉”。特殊情況章動當陀螺受到沖擊力矩作用時,自轉軸將在原來的空間方向附近作高頻微幅園錐形振蕩運動。頻率很高,大于幾百赫;振幅很小,小于角分量級; 會很快衰減。 兩自由度陀螺在地球北極(或南極),自轉軸與地球自轉軸垂直,則自轉軸在水平面內相對地球子午面順時針轉動,每24小時轉動一周。 陀螺在地球赤道上 陀螺在地球赤道上,自轉軸與地平面垂直,則自轉軸在垂直平面內相對地平面轉動,每24小時轉動一周。 陀螺放在地球上任意緯度處,自轉軸與地平面平行,朝向南北方向,則自轉軸方向逐漸改變,相對地球作園錐軌跡運動,每24小時轉動一周。 陀螺自轉軸與地球自轉軸相互平行或重合時(不管陀螺在地球上什么地方),不存在相對

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