Вы, вероятно, замечали сложные устройства, используемые фотографами и операторами для съемки — большие конструкции с подвешенными камерами, обеспечивающие идеально ровное изображение. Такое устройство называется стабилизатором, и в его основе лежит гироскоп — механизм, изобретенный еще в начале XIX века. Благодаря гироскопу стало возможным не только снимать качественное видео, но и запускать космические корабли. Давайте разберемся, как работает этот механизм.
Что такое гироскоп?
Гироскоп — это устройство, которое реагирует на изменение углового положения объекта, на котором установлено. При наклоне или вращении он остается неподвижным, не наклоняется и не дрожит. Изобретенный Иоганном Боненбергером в 1817 году и усовершенствованный Жаном Фуко в 1852 году, гироскоп использовался для наглядной демонстрации вращения Земли вокруг своей оси. Позже Фуко также изобрел знаменитый маятник, показывающий движение планеты.
Гироскопы бывают механическими, лазерными и оптическими. Конструкция гироскопа включает свободно движущуюся ось, ротор, две рамы и устойчивый корпус. Ротор вращается вокруг своей оси, которая может поворачиваться в любом направлении. Все оси гироскопа пересекаются в центре, совпадая с центром масс, что позволяет гироскопу сохранять устойчивое положение относительно оси вращения. Ротор продолжает вращаться в одной плоскости, даже если основание устройства изменяет положение.
Применение гироскопа
Гироскопы нашли применение не только в астрономии. В 1860-х годах их начали использовать в морской навигации: гирокомпас, сочетание гироскопа и компаса, помогал кораблям преодолевать штормы. В XX веке гироскопы вошли в состав черных ящиков самолетов и были адаптированы для космических аппаратов.
За пределами военной и авиационной техники гироскопы стали популярными в киноиндустрии. Впервые гироскопический стабилизатор для камеры применили при съемках фильма «Звездные войны: Возвращение Джедая» в сцене гонки на спид-байках.
Сегодня гироскопы (а позже и их усовершенствованная версия — акселерометры) используются в смартфонах и умных часах. Эти устройства помогают гаджетам распознавать, например, падение пользователя и отправлять сигнал о помощи.
Обсуждение