3B Scientific Gyroscope - Manual (Page 12)

12 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germania • www.3bscientific.com • Con riserva di modifiche tecniche
•
Mettere in rotazione l’apparecchio manualmente o
utilizzando la corda.
•
Il giroscopio esegue un movimento di precessione.
•
Determinare la frequenza di rotazione f del disco e
misurare la durata di un moto di precessione T
P
.
•
Il rapporto tra f e T
P
viene calcolato con l’equazione
seguente:
P
m g R
f T
I
π 2
=
4
In questo caso, R è la distanza del punto di supporto
dell’asse del giroscopio dal punto di applicazione della
massa supplementare m.
•
Determinare altri punti di misurazione diminuendo
la frequenza di rotazione.
•
Riportare in un sistema di coordinate la frequenza di
rotazione come funzione della durata di un moto di
precessione.
•
Dall’incremento a delle rette, in alternativa al meto-
do summenzionato, è possibile determinare il mo-
mento d’inerzia I del disco circolare:
m g R
f
a
π 2
=
4
•
Ripetere l’esperimento con un altro peso aggiuntivo.
È possibile dimostrare che la massa supplementare è
approssimativamente proporzionale alla frequenza
di precessione.
Fig. 2: Precessione
5.3 Nutazione
•
Obiettivo dell’esperimento è la dimostrazione della
nutazione e l’analisi del rapporto tra frequenza di
nutazione e frequenza di rotazione del disco.
•
Montare il giroscopio come indicato nella Fig. 3 e
metterlo in equilibrio.
•
Mettere in rotazione il disco circolare manualmente
o utilizzando la corda.
•
Impartendo un leggero colpo laterale all’asse del gi-
roscopio si attiva la nutazione.
•
Per l’analisi quantitativa dell’esperimento, determi-
nare la durata di un numero adatto di moti di nuta-
zione.
•
Successivamente misurare il tempo di rotazione del
disco circolare.
•
Determinare altri punti di misurazione diminuendo
la frequenza del disco.
•
Riportare in un sistema di coordinate la frequenza di
nutazione come funzione della frequenza di rotazio-
ne del disco.
•
La frequenza di nutazione è proporzionale alla fre-
quenza di rotazione.
Fig.3: Nutazione
5.4 Annullamento dei fenomeni giroscopici
•
Spostare sull’asse il secondo disco circolare e il con-
trappeso come indicato nella Fig. 4. Bloccare il disco
circolare con l’anello elastico.
•
Mettere il equilibrio il giroscopio.
•
Montare il peso supplementare.
•
Mettere in rotazione manualmente i dischi circolari,
facendoli girare nella stessa direzione. Per rendere
più visibile il senso di rotazione, è possibile incollare
il pezzo di carta bianca sui dischi.
•
Dimostrare la precessione e la nutazione.
•
Avvolgere quindi entrambe le estremità della corda
sui tamburi corrispondenti in senso opposto.
•
Tirando la corda, i due dischi ruotano con una veloci-
tà pressoché identica ma in senso opposto.
•
Dimostrare l’annullamento dei fenomeni giroscopi-
ci.
Fig. 4: Annullamento dei fenomeni giroscopici