Como funcionam os giroscópios

Porquê um giroscópio deve exibir este comportamento? Parece totalmente absurdo que o eixo da roda da bicicleta possa ficar assim suspenso no ar. Se pensarmos no que está realmente a acontecer às diferentes secções do giroscópio à medida que gira, no entanto, podemos ver que este comportamento é completamente normal!

Vejamos duas pequenas secções do giroscópio à medida que gira — a parte superior e a inferior, assim:

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Quando a força é aplicada ao eixo, a secção no topo do giroscópio tentará mover-se para a esquerda, e a secção na parte inferior do giroscópio tentará mover-se para a direita, como mostrado. Se o giroscópio não estiver a girar, então a roda capotará, como mostrado no vídeo da página anterior. Se o giroscópio estiver a girar, pense no que acontece a estas duas secções do giroscópio: A primeira lei do movimento de Newton afirma que um corpo em movimento continua a mover-se a uma velocidade constante ao longo de uma linha recta, a menos que actue por uma força desequilibrada. Assim, o ponto mais alto do giroscópio é actuado pela força aplicada ao eixo e começa a mover-se para a esquerda. Continua a tentar mover-se para a esquerda devido à primeira lei de movimento de Newton, mas a rotação do giroscópio gira-o, assim:

Ao rodar os dois pontos, eles continuam o seu movimento.

Como os dois pontos rodam, eles continuam o seu movimento.

Como os dois pontos rodam, eles continuam o seu movimento.

Este efeito é a causa da precessão. As diferentes secções do giroscópio recebem forças num ponto, mas depois rodam para novas posições! Quando a secção no topo do giroscópio gira 90 graus para o lado, continua no seu desejo de se mover para a esquerda. O mesmo se aplica à secção em baixo – gira 90 graus para o lado e continua no seu desejo de se mover para a direita. Estas forças fazem girar a roda na direcção da pré-cessão. Como os pontos identificados continuam a rodar mais 90 graus, os seus movimentos originais são cancelados. Assim, o eixo do giroscópio fica pendurado no ar e nos precessos. Quando se olha para ele desta forma, pode-se ver que a precessão não é de todo misteriosa — está totalmente de acordo com as leis da física!

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