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GIROSCÓPIO

Instrumento inventado por Jean Bernard Léon Foucault, que permitiu demonstrar a rotação da Terra. É constituído por um corpo simétrico, capaz de girar em alta velocidade em torno do seu eixo de simetria. mantém, mesmo suspenso, a direção desse eixo invariável. Trata-se de um dispositivo mecânico que parece desafiar a força da gravidade: quando se aponta o eixo de um giroscópio em movimento para o Sol, sua extremidade parece acompanhá-lo à medida que ele cruza o céu. Isso se deve ao fato de o giroscópio manter sua posição original no espaço, enquanto a Terra se move.

Léon Foucault, inventor do giroscópio.

COMO FUNCIONA

Partes de um Giroscópio. A parte principal do giroscópio é o volante, ou rotor. Um eixo passa pelo centro do rotor, formando ângulos retos. As extremidades do eixo estão montadas em rolamentos numa estrutura chamada anel interno. Esta estrutura, por sua vez, é sustentada por rolamentos num anel externo, que também é montado sobre rolamentos, numa estrutura de sustentação. Com o rotor dentro dos anéis, o eixo pode ser apontado em qualquer direção. No entanto, o centro exato do rotor sempre permanece numa posição fixa dentro dos anéis.

Os rotores dos giroscópios usados em instrumentos de aeronave podem ter um diâmetro menor que 5 cm e girar 35 mil vezes por minuto. São normalmente de metal, mas alguns instrumentos novos possuem rotores de fluido. O fluido fica fechado dentro de uma esfera oca no interior do giroscópio e é agitado em alta velocidade para produzir a ação giroscópica. Quase todos os rotores de giroscópios usados em instrumentos são acionados por motores elétricos de autopropulsão.

Os rolamentos sobre os quais um giroscópio gira devem ter o mínimo de atrito possível. A montagem dos rolamentos deve ser realizada em salas com ar condicionado, sem janelas, porque qualquer poeira que penetre no rolamento pode parar o giroscópio.

Forças Giroscópicas. O movimento de uma bicicleta repete o de um giroscópio. Para guiar uma bicicleta, é preciso controlar as forças giroscópicas. Para mantê-la equilibrada na posição vertical, é preciso fazer com que as rodas continuem girando. Inclinada ligeiramente para o lado, a bicicleta desenha uma curva naquela direção. Assim, uma bicicleta em movimento submete-se a duas forças giroscópicas: a inércia giroscópica e a precessão.

A Inércia Giroscópica é a capacidade do eixo giratório de apontar sempre na mesma direção, independente de como se mova o suporte do giroscópio. É a inércia giroscópica que mantém a bicicleta de pé enquanto as rodas se mantêm girando.

Precessão é a tendência de um giroscópio de mover-se em ângulos retos na direção de qualquer força que lhe seja aplicada. É devido à precessão que a bicicleta faz a curva quando inclinada para o lado.

COMO SÃO USADOS

Em Navios e Aeronaves. Os giroscópios são muito importantes em navios e aeronaves. Bússolas controladas por esses instrumentos permitem definir com precisão a direção da nave, pois elas não são afetadas por forças magnéticas ou pela inclinação lateral e longitudinal do navio ou do avião. Os giroscópios também têm sido usados como giroestabilizadores, para reduzir a inclinação lateral dos barcos. Muitos instrumentos giroscópicos, como o indicador de curva e inclinação e o horizonte artificial, ajudam a definir a posição do avião no ar.

Na Indústria e Mineração. Empregam-se os giroscópios para registrar curvas e graus. O giroscópio também é utilizado para orientar a perfuração de poços de petróleo.

Em Equipamento Militar. Os giroscópios corrigem a direção de torpedos e mísseis teleguiados. São usados em visores de bombardeiros que dirigem as bombas para seus alvos. Empregados em visores nos caças a jato que miram automaticamente metralhadoras, foguetes e bombas, aperfeiçoam a mira de canhões antiaéreos. São também importantes instrumentos que controlam a navegação de mísseis teleguiados, satélites e veículos espaciais.

Giroscópio, instrumento usado para definir com precisão a direção de navios ou aviões.

HISTÓRIA

Léon Foucault foi um físico francês que conseguiu demonstrar, em 1852, que a Terra gira em torno de seu eixo ao construir o primeiro giroscópio. Batizou seu instrumento com o nome de giroscópio, baseando-se na associação de dois termos gregos – gyros, que significa rotação, e skopein, que quer dizer observar. Desta forma, giroscópio significa observar a rotação da Terra.

O engenheiro escocês Robert Whitehead foi o primeiro a usar o giroscópio em equipamentos militares. Aperfeiçoou um torpedo de controle giroscópico em 1896. Hermann Anschütz-Kampfe, cientista alemão, inventou uma bússola giroscópica, em 1906, que usou em navios de aço. Em 1911, Elmer A. Sperry, cientista e inventor norte-americano, também utilizou uma bússola giroscópica, desta vez num navio de guerra dos EUA. Em 1912, usou-se pela primeira vez um piloto automático acoplado a um giroscópio para estabilizar os comandos de uma aeronave. Seis anos mais tarde Sperry aperfeiçoou um indicador de curva para aviões com controle giroscópico. O giro direcional e o horizonte artificial, que permitem que um avião voe com segurança à noite e em tempo ruim, foram aperfeiçoados pela companhia de Giroscópios Sperry, em 1928.