如何制作陀螺儀?

你有沒有想過嘗試建造自己的陀螺儀?好吧，你很幸運(yùn)!在這篇博文中，我們將指導(dǎo)您通過使用一些簡(jiǎn)單的材料制作陀螺儀的步驟。

陀螺儀是如何工作的?

陀螺儀是測(cè)量和保持方向和角速度的傳感器。它通常用于各種應(yīng)用，如導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)器人、航空航天和虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。

陀螺儀背后的數(shù)學(xué)原理與它如何保持直立有關(guān)。當(dāng)你旋轉(zhuǎn)附在馬達(dá)上的小CD時(shí)，它開始旋轉(zhuǎn)得非?？臁＿@就產(chǎn)生了一種叫做“角動(dòng)量”的東西，它就像一種讓物體旋轉(zhuǎn)的特殊能量。

較大的CD與較小的CD和電機(jī)相連，因此它也開始旋轉(zhuǎn)。這使得整個(gè)陀螺儀也在旋轉(zhuǎn)。但即使你移動(dòng)陀螺儀，它也會(huì)因?yàn)橐环N叫做“扭矩”的東西而保持直立。

扭矩是一種使物體旋轉(zhuǎn)的特殊力。當(dāng)你移動(dòng)陀螺儀時(shí)，它會(huì)受到扭矩，使它繞不同的軸旋轉(zhuǎn)。進(jìn)動(dòng)率與施加的扭矩和陀螺儀的角動(dòng)量成正比。

力矩的方程是T = I * α，

式中T =施加的扭矩，

I =轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(衡量旋轉(zhuǎn)物體的困難程度)

α =角加速度。

簡(jiǎn)單來說，小CD旋轉(zhuǎn)得越快CD越大，陀螺儀就越難移動(dòng)因?yàn)樗泻艽蟮慕莿?dòng)量。

我希望這有助于使它更容易理解!

你需要什么：

?1臺(tái)小型直流電機(jī)

?1張大CD

?1抗衡

?19v電池

?1開關(guān)

?熱熔膠或雙面膠帶

?小螺栓(可選)

將CD安裝到電機(jī)上

首先，拿起CD并按照上圖所示的方式將其連接到直流電機(jī)上。你可以用一些熱熔膠或雙面膠帶。確保CD在電機(jī)軸上居中，這樣才能平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。

將配重安裝到電機(jī)軸上

接下來，采取配重，并將其連接到電機(jī)的軸。你可以使用一個(gè)小螺栓或一些更多的熱熔膠，以確保電機(jī)軸的計(jì)數(shù)器重量。我用了一個(gè)輪子作為平衡物，但這是不必要的。你可以使用任何對(duì)稱形狀的東西作為平衡物，但你需要做一些試驗(yàn)和錯(cuò)誤。

線路圖

現(xiàn)在是時(shí)候把所有東西連接起來了!首先，將開關(guān)連接到9V電池上。然后，將電池的正極線連接到電機(jī)的正極上。將電池的負(fù)極線連接到電機(jī)的負(fù)極端子上。

測(cè)試陀螺儀

一旦一切都連接好了，你就可以通過打開開關(guān)來測(cè)試陀螺儀了。電機(jī)應(yīng)該開始旋轉(zhuǎn)較小的CD，而較大的CD應(yīng)該圍繞它旋轉(zhuǎn)。你剛剛創(chuàng)造了自己的陀螺儀!

實(shí)驗(yàn)!

陀螺儀最酷的事情之一是，即使受到干擾，它們也能保持方向和旋轉(zhuǎn)。你可以試著把陀螺儀傾斜到一邊，看著它慢慢地恢復(fù)正常。嘗試使用不同大小和形狀的cd，看看它們?nèi)绾斡绊?a href="/tags/陀螺儀" target="_blank">陀螺儀的行為。

本文編譯自circuitdigest