Giroscopo- fisica

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Práctica 1
GIRÓSCOPO
Maria Beatriz Ribeiro Magri
21 de Octubre de 2021
Teoría
El objeto principal empleado en la práctica fue el giróscopo, el cual es
denominado por un dispositivo mecánico formado esencialmente por una rueda
giratoria que gira alrededor de su eje de simetría y cuyo eje de giro no es fijo, sino
que puede cambiar de dirección, como se puede observar en la seguiente imagen:
El principio de conservación de energía se ha utilizado en diversas
aplicaciones, particularmente en relación con el control y guía de aeroplanos,
barcos, proyectiles, etc. Los giroscopios se han utilizado en girocompases y
giropilotos. A su vez, la Tierra es un gran giróscopo.
Ángulos de Euler
Los tres ángulos (phi, theta, psi) que dan las tres matrices de rotación se
llaman ángulos de Euler. Existen tres rotaciones elementales: procesión, nutación, y
rotación propia o spin. En la primera rotación elemental, la rotación está dada por
los ángulos de Euler (phi, theta, psi), donde la primera rotación es un ángulo phi
alrededor del eje-Z, la segunda es un ángulo theta alrededor del eje -X, y el tercero
forma un ángulo psi alrededor del eje-Z (nuevamente), respectivamente.
Procesión:
La matriz componentes de rotación es:
Nutación:
La matriz componentes de rotación es:
Rotación propia o de spin:
La matriz componentes de rotación es:
Cuando se somete el giroscopio a un momento de fuerza que tiende a
cambiar la orientación del eje de rotación su comportamiento es aparentemente
paradójico ya que el eje de rotación, en lugar de cambiar de dirección como lo haría
un cuerpo que no girase, cambia de orientación en una dirección perpendicular a la
dirección "intuitiva".
Procedimiento de la práctica
En la práctica, los materiales
empleados fueron: un giróscopo, una
plataforma y un disco que gira sobre
su eje de revolución. La práctica
consistió en la comparación de dos
situaciones haciendo un mismo
movimiento.
● Primera situación:
El alumno debía estar con los pies en el suelo, y con las dos manos el debía sujetar
el giróscopo, levantando y bajando este desde aproximadamente la altura del pecho
hasta la cabeza flexionando los codos, repetidamente.
● Segunda situación:
El alumno debía estar sobre una plataforma que gira sobre su eje de revolución,
sujetado nuevamente el giroscopio con las dos manos y repitiendo el mismo
movimiento que antes.
Experiencia personal
Primeramente sujeté el giroscopio con las dos manos sin que este girase, no sentí
ninguna modificación o dificultad al subir y bajar el giroscopio, la dirección no
cambiaba. A continuación, al girar el giroscopio y repetir lo que había hecho antes,
sentí que mi cuerpo se movía hacia la izquierda, tenía que firmar mis pies en el
suelo para que no me moviera.
Por último, subí en la plataforma, empecé a girar el giroscopio y comencé el mismo
movimiento de antes, subiéndolo y bajándolo. En ese momento la plataforma
empezó a girar sola, y cuando dejé de subir y bajar el giroscopio la plataforma
empezó a parar.