What is this ?
Experiment with FizziQ
En étudiant le mouvement du robot Opportunity sur la planète Mars, on abordera les thèmes de mouvement rectiligne et on verra comment Opportunity peut utiliser son gyroscope pour garder le cap : https://www.fizziq.org/team/perseverance-sur-mars
En mesurant la vitesse de rotation d'un smartphone placé dans un saladier on vérifie la relation entre accélération centripète et vitesse de rotation. Un astronaute placé dans le saladier survivrait-il à la force qui s'exerce sur lui : https://www.fizziq.org/team/astronaute-et-essoreuse
Experiment with FizziQ
L'invention du gyroscope est généralement attribuée à Léon Foucault, un physicien français, en 1852. Foucault a développé le premier gyroscope fonctionnel et a démontré son principe de fonctionnement lors de ses expériences.
Le gyroscope de Foucault était basé sur le principe de la conservation du moment angulaire, ce qui signifie que tout objet en rotation tend à maintenir sa direction de rotation inchangée, à moins qu'une force externe n'agisse sur lui. Il a conçu un rotor en rotation monté sur un cadre, et en faisant tourner le rotor, il a pu observer que le gyroscope maintenait sa direction de rotation initiale, même lorsque le cadre était déplacé.
Il existe plusieurs types de gyroscopes, chacun avec sa propre méthode de conception. Les principaux types de gyroscopes incluent :
Gyroscopes mécaniques : Ces gyroscopes utilisent un rotor en rotation pour maintenir la stabilité. Ils sont constitués de pièces mécaniques, telles qu'un disque ou une toupie, qui tournent à haute vitesse.
Gyroscopes à fibres optiques : Ils utilisent des faisceaux de lumière laser pour mesurer la rotation. Les variations de l'orientation des faisceaux lumineux sont utilisées pour détecter les changements d'orientation.
Gyroscopes à micro-ondes : Ces gyroscopes utilisent des micro-ondes pour mesurer la rotation. Ils sont souvent utilisés dans les applications aérospatiales.
Gyroscopes à effet Sagnac : Ils sont basés sur l'effet Sagnac, qui est une interférence optique résultant de la rotation d'un dispositif optique. Ils sont couramment utilisés dans les systèmes de navigation inertielle.
Gyroscopes MEMS : Les MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) sont de petits dispositifs mécaniques et électroniques miniaturisés fabriqués à l'aide de techniques de microfabrication. Ces gyroscopes MEMS sont devenus courants dans les smartphones en raison de leur petite taille, de leur faible consommation d'énergie et de leur capacité à fournir des données de détection de mouvement précises.
Les gyroscopes ont de nombreuses applications dans divers domaines, notamment :
Navigation : Les gyroscopes sont utilisés dans la navigation inertielle pour déterminer l'orientation et le mouvement d'objets tels que les avions, les navires et les missiles. Ils aident à maintenir la stabilité et à fournir des données de navigation précises.
Électronique grand public : Les gyroscopes sont couramment intégrés dans les smartphones et les tablettes pour détecter l'orientation de l'appareil et permettre des fonctionnalités telles que la rotation automatique de l'écran et la détection de mouvement.
Stabilisation d'appareils photo et de drones : Les gyroscopes sont utilisés pour stabiliser les caméras vidéo, les appareils photo, les drones et les jumelles afin de minimiser les tremblements et les secousses lors de la prise de vue.
Aérospatiale : Les gyroscopes sont utilisés dans les satellites, les télescopes spatiaux et les instruments scientifiques pour maintenir leur orientation par rapport aux étoiles.
Équipements militaires : Les gyroscopes sont présents dans les systèmes de guidage de missiles, les systèmes de vision nocturne et d'autres équipements militaires.