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Gyroscope
Un gyroscope est un instrument scientifique qui sert à montrer les propriétés d'un disque en rotation.
Il est composé de trois anneaux : un fixe et deux rotatifs. Il possède un axe de rotation avec un plateau tournant . Il a été utilisé par Léon Foucault en 1852 pour étudier la rotation de la planète Terre.
Les mouvements de la toupie et du yoyo ressemblent à un mouvement du gyroscope.
Le gyroscope fonctionne selon le principe suivant avec la somme de toutes les forces d'inertie sur tous les points du plateau tournant, forces qui apparaissent si un point ne se déplace pas en ligne droite, comme force centrifuge, Force de Coriolis, etc.. : en appliquant les Lois du mouvement de Newton en chaque point du solide.
Il est comme une toupie ou une roue de bicyclette tournant vite mais tenue dans les mains par son axe de support de rotation, alors si on veut faire tourner l'orientation de son axe un peu, on sent un couple perpendiculaire qui fait dévier fortement de ce mouvement à angle droit.
Ainsi une toupie tournant vite qui commence à tomber vers le sol, subit un couple perpendiculaire qui la dévie de sa chute, à son tour, ce mouvement déviation horizontale est lui aussi dévié à angle droit vers le haut et donc la toupie remonte et cela l'empêche de tomber par un mouvement de précession oscillant rapide qui l'empêche de tomber tant qu'elle tourne vite. A la fin lorsque la toupie est ralentie par frottement et tourne lentement, on voit bien ce mouvement de précession avec une trop grande amplitude qui finit par la faire tomber.
Une forme plus simple pour comprendre est la Force de Coriolis sur plateau ou sphère tournant, force qui est aussi perpendiculaire au mouvement.
Le plateau, mis en rotation rapide constante, tend à conserver son orientation initiale.
Cette propriété est utilisée notamment en navigation, où l'on a besoin d'une direction de référence. Les gyroscopes sont très utilisés aujourd'hui, comme par exemple dans les fusées, les avions, ainsi que les téléphones modernes comme l'iPhone.
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