Giroscopio

El giróscopo o giroscopio es un dispositivo mecánico formado esencialmente por un cuerpo con simetría de rotación que gira alrededor de su eje de simetría. Cuando se somete el giróscopo a un momento de fuerza que tiende a cambiar la orientación del eje de rotación su comportamiento es aparentemente paradójico ya que el eje de rotación, en lugar de cambiar de dirección como lo haría un cuerpo queno girase, cambia de orientación en una dirección perpendicular a la dirección "intuitiva". Los giróscopos se han utilizado en girocompases y giropilotos. Los giróscopos también se han utilizado para disminuir el balanceo de navíos, para estabilizar plataformas de tiro y para estabilizar plataformas inerciales sobre las cuales están fijados captadores de aceleración para la navegación inercial enaviones y misiles construidos antes de la aparición del GPS. El efecto giroscópico es la base del funcionamiento de los juguetes trompo o peonza y dynabee.
El efecto giroscópico

Cuando se empuja el lado derecho hacia abajo, este, en lugar de bajar, se mueve hacia el observador.

Cuando se da un golpecito en la extremidad de la barra horizontal se comunica a las masas una velocidadhorizontal perpendicular a sus velocidades tangenciales. | Vista desde arriba del dibujo de izquierda. Las velocidades de la masa de arriba están dibujadas en trazos continuos y las de la masa de abajo en punteado. |

Descripción del efecto
Supongamos un giróscopo formado por un disco montado sobre un eje horizontal, alrededor del cual el disco gira libremente a gran velocidad, como se observa en lafigura de la derecha. Un observador mantiene el eje del fondo con la mano izquierda y el eje de delante con la mano derecha. Si el observador trata de hacer girar el eje hacia la derecha (bajando la mano derecha y subiendo la mano izquierda) sentirá un comportamiento muy curioso, ya que el giróscopo empuja su mano derecha y tira de su mano izquierda. El observador acaba de sentir el efectogiroscópico. Es una sensación muy sorprendente porque da la impresión de que el giróscopo no se comporta como un objeto "normal".
Explicación del efecto
Sea el objeto dibujado en la imagen de la derecha, formado por dos masas (en negro) de pequeñas dimensiones sujetas por una barra (en verde) en forma de T de masa despreciable y total rigidez. El centro de la T está fijado a un soporte por medio de unarótula que permite que la barra en T gire libremente alrededor de cualquier eje.
Las masas giran rápidamente alrededor del punto fijo con una velocidad tangencial . En el momento cuando las masas pasan por la posición del dibujo se da un golpecito hacia abajo en la extremidad libre de la T. Ese golpecito es en realidad una fuerza aplicada durante un corto instante y se llama, en Física, un impulso.La barra verde transmite ese impulso a las dos masas y le da a cada una, una pequeña velocidad horizontal perpendicular a la velocidad actual. Hacia la derecha en la masa de arriba y hacia la izquierda en la masa de abajo.
En el dibujo de la derecha aparecen las dos masas vistas desde arriba. Las velocidades comunicadas por la impulsión se suman a las velocidades corrientes. El resultado es que lavelocidad de la masa de arriba se desvía ligeramente hacia la derecha y la velocidad de la masa de abajo se desvía hacia la izquierda. Y el resultado final es que el plano de rotación de las dos masas ha girado un poco hacia la derecha. O, dicho de otra manera, el eje de rotación de las dos masas ha girado hacia la derecha.
En un giróscopo no se trata de dos masas puntuales sino de masasdistribuidas sobre todo el disco o el cilindro, pero eso no cambia el fondo de la explicación. Y cuando, en lugar de darle un impulso a un giróscopo, se le aplica un momento, se puede considerar este momento como una sucesión de cortos impulsos. Cada una de ellos añade a las masas una ínfima velocidad perpendicular a sus velocidades. Eso hace que la velocidad cambie de dirección sin cambiar de...