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Gyroscope

Definition and history

Un gyroscope est un dispositif qui utilise l'effet de la conservation de l'angulaire pour maintenir un axe de rotation stable par rapport à un référentiel extérieur. Il a été inventé en 1817 par Jean-Bernard-Léon Foucault, un physicien français.

L'histoire du gyroscope remonte aux débuts de la physique classique, où il a été utilisé pour démontrer la rotation de la Terre. En 1852, Foucault a utilisé un grand pendule à rotation pour prouver que la Terre tournait, ce qui a révolutionné notre compréhension de notre planète. Les premières applications pratiques du gyroscope ont été pour les compas à rotation, utilisés pour la navigation maritime et aérienne. Les gyroscopes ont également été utilisés pour maintenir la stabilité des véhicules, tels que les véhicules à roues et les avions, ainsi que pour les systèmes de contrôle de l'attitude pour les satellites et les véhicules spatiaux.

La formule qui décrit le comportement d'un gyroscope est l'équation de precession, qui décrit comment l'angle de précession varie en fonction du moment d'inertie, de la vitesse angulaire et de la force d'appui appliquée à l'axe de rotation:

Ωp = (L x Ω) / I



Ωp est la vitesse angulaire de précession
L est le moment cinétique de l'objet
Ω est la vitesse angulaire de rotation initiale
I est le moment d'inertie de l'objet
Un exemple d'utilisation courante d'un gyroscope est dans les systèmes de stabilisation des plateformes, tels que les systèmes de stabilisation pour les caméras ou les drones.

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

Ancre 1
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