如何制作陀螺仪?
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你有没有想过尝试建造自己的陀螺仪?好吧,你很幸运!在这篇博文中,我们将指导您通过使用一些简单的材料制作陀螺仪的步骤。
陀螺仪是如何工作的?
陀螺仪是测量和保持方向和角速度的传感器。它通常用于各种应用,如导航系统、机器人、航空航天和虚拟现实设备。
陀螺仪背后的数学原理与它如何保持直立有关。当你旋转附在马达上的小CD时,它开始旋转得非常快。这就产生了一种叫做“角动量”的东西,它就像一种让物体旋转的特殊能量。
较大的CD与较小的CD和电机相连,因此它也开始旋转。这使得整个陀螺仪也在旋转。但即使你移动陀螺仪,它也会因为一种叫做“扭矩”的东西而保持直立。
扭矩是一种使物体旋转的特殊力。当你移动陀螺仪时,它会受到扭矩,使它绕不同的轴旋转。进动率与施加的扭矩和陀螺仪的角动量成正比。
力矩的方程是T = I * α,
式中T =施加的扭矩,
I =转动惯量(衡量旋转物体的困难程度)
α =角加速度。
简单来说,小CD旋转得越快CD越大,陀螺仪就越难移动因为它有很大的角动量。
我希望这有助于使它更容易理解!
你需要什么:
•1台小型直流电机
•1张大CD
•1抗衡
•19v电池
•1开关
•热熔胶或双面胶带
•小螺栓(可选)
将CD安装到电机上
首先,拿起CD并按照上图所示的方式将其连接到直流电机上。你可以用一些热熔胶或双面胶带。确保CD在电机轴上居中,这样才能平稳地旋转。
将配重安装到电机轴上
接下来,采取配重,并将其连接到电机的轴。你可以使用一个小螺栓或一些更多的热熔胶,以确保电机轴的计数器重量。我用了一个轮子作为平衡物,但这是不必要的。你可以使用任何对称形状的东西作为平衡物,但你需要做一些试验和错误。
线路图
现在是时候把所有东西连接起来了!首先,将开关连接到9V电池上。然后,将电池的正极线连接到电机的正极上。将电池的负极线连接到电机的负极端子上。
测试陀螺仪
一旦一切都连接好了,你就可以通过打开开关来测试陀螺仪了。电机应该开始旋转较小的CD,而较大的CD应该围绕它旋转。你刚刚创造了自己的陀螺仪!
实验!
陀螺仪最酷的事情之一是,即使受到干扰,它们也能保持方向和旋转。你可以试着把陀螺仪倾斜到一边,看着它慢慢地恢复正常。尝试使用不同大小和形状的cd,看看它们如何影响陀螺仪的行为。
本文编译自circuitdigest