In diesem Artikel wird erklärt, was Gyroskope sind und wofür sie verwendet werden. Außerdem erfahren Sie, wie ein Gyroskop funktioniert und wie sich dieses Gerät von einem Beschleunigungsmesser unterscheidet.
Was ist ein Gyroskop?
Ein Gyroskop oder Gyroskop ist ein Instrument zur Bestimmung der Ausrichtung eines Geräts. Ebenso wird das Gyroskop auch verwendet, um die Ausrichtung eines Geräts im Raum beizubehalten oder zu ändern.
Das Gyroskop besteht aus einer Scheibe, die auf ihrer Achse von einer starren Stange gekreuzt wird. Darüber hinaus verfügt es über eine Reihe von Ringen, die sich um die Hauptscheibe drehen, während diese sich um ihre Achse dreht.
Die Entdeckung des Kreiseleffekts wird dem Deutschen Johann Bohnenberger im Jahr 1817 zugeschrieben. Den ersten Kreisel erfand jedoch erst 1852 der Franzose Léon Foucault.
Eines der Hauptmerkmale des Gyroskops ist, dass es sich um eine Achse drehen kann, ohne zu fallen. Obwohl es theoretisch aufhören sollte, sich zu drehen und zu fallen, ist das Gyroskop in der Lage, sich weiter zu drehen. Unten sehen Sie ein Video, in dem diese Funktion des Gyroskops gezeigt wird:
Wie ein Gyroskop funktioniert
Nachdem wir nun die Definition eines Gyroskops kennen, werden wir in diesem Abschnitt sehen, wie dieses Gerät funktioniert. Um zu verstehen, wie ein Gyroskop funktioniert, müssen Sie zunächst wissen, woraus der Kreiseleffekt besteht. Deshalb erklären wir zunächst den Kreiseleffekt und dann die Funktionsweise des Kreisels.
Der Kreiseleffekt ist ein physikalisches Phänomen, das bei Objekten mit Rotationsbewegung auftritt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Kreiseleffekt dazu führt, dass sich Objekte, die sich um ihre Symmetrieachse drehen, in einer Richtung bewegen, die im 90°-Winkel zu ihrer Drehrichtung steht.
Somit hängt die Funktionsweise des Gyroskops mit dem Kreiseleffekt zusammen. Wenn sich der Kreisel um seine Symmetrieachse dreht, entsteht eine Kraft, die dazu führt, dass der Kreisel seine Ausrichtung ändert und der Kreisel dadurch nicht fällt und sich weiter dreht.
Die ausführliche Erklärung zur Funktionsweise des Gyroskops finden Sie im folgenden Video:
Anwendungen von Gyroskopen
Derzeit gibt es für das Gyroskop viele Einsatzmöglichkeiten und in sehr unterschiedlichen Bereichen. In diesem Abschnitt werden wir sehen, welche Anwendungen das Gyroskop hat.
Mit dem Gyroskop wird die Ausrichtung eines Objekts bestimmt. Daher sind Gyroskopanwendungen auf die Integration dieses Geräts in Objekte oder Fahrzeuge angewiesen, um deren Ausrichtung zu ermitteln.
Heutige Mobiltelefone verfügen beispielsweise über ein eingebautes Gyroskop, um ihre Ausrichtung zu bestimmen. So wird das Gyroskop eines Mobiltelefons in Videospielen verwendet, um zu erkennen, in welche Richtung das Gerät gedreht wird, und um so mit dem Geschehen auf dem Bildschirm des Mobiltelefons zu interagieren.
Das Gyroskop wird auch in Navigationssystemen verwendet, da es Ihnen ermöglicht, die Ausrichtung des Fahrzeugs zu ermitteln. Beispielsweise ist das Gyroskop in den Navigationssystemen von Flugzeugen oder Schiffen ein grundlegendes Instrument für deren Betrieb.
Schließlich verfügen anspruchsvolle Kameras auch über ein eingebautes Gyroskop, das es ihnen ermöglicht, während der Bewegung auf einen festen Punkt zu zielen. Beispielsweise beim Action-Sport ist das Gyroskop der Kamera sehr nützlich, da man so Fotos machen kann, während sich der Fotograf bewegt.
Gyroskop und Beschleunigungsmesser
Abschließend werden wir sehen, was der Unterschied zwischen einem Gyroskop und einem Beschleunigungsmesser ist, da es sich um zwei Instrumente handelt, die sich ergänzen können und die darüber hinaus oft verwechselt werden.
Ein Beschleunigungsmesser ist ein Instrument, das die Beschleunigung misst. Einfach ausgedrückt ist ein Beschleunigungsmesser ein Sensor, der die Beschleunigung eines Körpers bestimmt.
Daher besteht der Unterschied zwischen einem Gyroskop und einem Beschleunigungsmesser darin, dass das Gyroskop die Ausrichtung und Drehung des Körpers misst, während der Beschleunigungsmesser die lineare Beschleunigung eines Körpers misst.
Aus diesem Grund werden die von diesen beiden Sensortypen erfassten Informationen in der Regel gemeinsam für Berechnungen verwendet, da sie sich sehr gut ergänzen. Beispielsweise verfügen Mobiltelefone normalerweise über einen eingebauten Beschleunigungsmesser und ein Gyroskop.
Klicken Sie auf den folgenden Link, um mehr über den Beschleunigungsmesser zu erfahren: