Giróscopo

GIRÓSCOPO

El giróscopo, o también llamado giroscopio, es un cuerpo en rotación que presenta dos propiedades fundamentales: la inercia giroscópica o `rigidez en el espacio' y la precesión, que es la inclinación del eje en ángulo recto ante cualquier fuerza que tienda a cambiar el plano de rotación. Estas propiedades son inherentes a todos los cuerpos en rotación, incluida la Tierra. Eltérmino giróscopo se aplica generalmente a objetos esféricos o en forma de disco montados sobre un soporte cardánico, de forma que puedan girar libremente en cualquier dirección; estos instrumentos se emplean para demostrar las propiedades anteriores o para indicar movimientos en el espacio. A veces se denomina girostato a un giróscopo que sólo puede moverse en torno a un eje de giro. En casi todassus aplicaciones prácticas, los giróscopos están restringidos o controlados de esta forma. Aunque pueda parecer un objeto inusual y sorprendente, forma parte de numerosas aplicaciones en nuestra vida diaria como la de disminuir el balanceo de navíos, aeronaves o proyectiles, para estabilizar plataformas de tiro, la suspensión de los helicópteros o como brújula, ya que este artilugio siempre seorienta hacia el norte geográfico, es decir, hacia el eje de inclinación de la tierra, y no el magnético como las brújulas convencionales.

Todo giróscopo presenta dos propiedades principales, la rigidez giroscópica y la precesión. Aunque desde el punto de vista físico es un aparato muy interesante de analizar, lo verdaderamente destacable es su aplicación a los instrumentos de navegaciónmarina.
Una de sus utilizaciones más frecuentes es como elemento principal del girocompás, un aparato que ha venido a sustituir a bordo de muchos buques a las agujas magnéticas. La acción directora en estos instrumentos la ejerce un giróscopo con dos grados de libertad y amortiguamiento, para obtener así la indicación del norte verdadero. Los tipos principalmente usados son: “Anschütz”,alemán; “Sperry”, americano; y “Brown”, inglés.
A lo largo de los años han ido introduciéndose una serie de variaciones que, sin afectar en nada a su concepción original, lo han modificado para obtener una mayor precisión y seguridad de funcionamiento.
También cabe destacar su aplicación a los giropilotos o pilotos automáticos. La evolución sufrida en estos instrumentos también ha dado porresultado unos aparatos perfectamente logrados, pero siempre tomando como base a ese singular giróscopo construido hace más de un siglo por Foucault, que tenía como objetivo demostrar el movimiento de rotación de la Tierra.
• PROPIEDADES

a) Rigidez giroscópica
La rigidez en el espacio de un giróscopo es consecuencia de la primera ley del movimiento de Newton, que afirma que uncuerpo tiende a continuar en su estado de reposo o movimiento uniforme si no está sometido a fuerzas externas. Un ejemplo de esta tendencia es una peonza en rotación, que tiene libertad para moverse en torno a dos ejes además del eje de giro. Otro ejemplo es una bala de fusil, que —al girar en torno a su eje durante el vuelo— presenta inercia giroscópica, y tiende a mantener una trayectoria másrecta que si no girara. La mejor forma de mostrar la rigidez en el espacio es mediante un modelo de giróscopo formado por un volante montado sobre anillos de forma que el eje del volante pueda adoptar cualquier ángulo en el espacio. Por mucho que se mueva, incline o ladee el giróscopo, el volante mantendrá su plano de rotación original mientras siga girando con suficiente velocidad para superar elrozamiento de los rodamientos sobre los que va montado.

La rigidez se manifiesta por el hecho de que, una vez comunicada al rotor una rápida rotación, su eje conservará siempre la dirección primitiva, cualquiera que sea el movimiento que se le dé a su pedestal. Esto también es cierto con el rotor parado, pero sólo en el caso teórico de que no existan rozamientos. Experimentalmente, y...