Carregando o modelo
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1 / 10 Uma roda que não cai A roda de latão gira a 3000 rpm, com só uma ponta do eixo apoiada. Em vez de cair, circula lentamente pela coluna: a precessão. Na tela, a roda gira 50 vezes mais devagar que no cálculo.
Arraste para girar. Use a rolagem ou o gesto de pinça para ampliar.
Guia Peças Controles
01 Uma roda que não cai A roda de latão gira a 3000 rpm, com só uma ponta do eixo apoiada. Em vez de cair, circula lentamente pela coluna: a precessão. Na tela, a roda gira 50 vezes mais devagar que no cálculo.
02 Gire e empurre você mesmo Deslize pelo aro para acelerar. Segure a ponta do eixo e empurre para baixo: ele vai para o lado, não cai. Empurre para o lado e ele sobe. A seta roxa é sua força e a vermelha o torque acrescentado.
03 Sem rotação, ela cai Com rotação zero, a roda vira um pêndulo preso ao pivô. Cai em cerca de 0,1 segundo e se apoia na coluna. Aumente a rotação de novo e o modelo a devolve à horizontal.
04 O peso produz torque O peso Mg age a 80 mm do pivô e tenta virar o eixo para baixo. O torque τ = r × Mg vale aqui 0,314 N·m. A seta vermelha é horizontal e perpendicular ao eixo.
05 O torque muda L, não diretamente o eixo A roda tem momento angular L ao longo do eixo, em azul. O torque altera L conforme dL/dt = τ. Sendo transversal, move sua ponta para o lado, não para baixo, e o eixo segue pela coluna.
06 Mais rotação, menos precessão A taxa de precessão é Ω = τ / (I·ω). Dobrar a rotação reduz essa taxa à metade. A 6000 rpm, uma volta leva 5,7 segundos em vez de 2,8. Mova o controle e compare a taxa medida com a curva.
07 Solte do repouso e ela oscila A mão raramente dá a velocidade lateral exata. Solto do repouso a 1500 rpm, o eixo desce cerca de 18° e oscila enquanto precessa: a nutação. A linha vermelha segue a ponta em câmera lenta.
08 O atrito desacelera e derruba O mancal freia a roda e o pivô resiste ao giro circular. A precessão acelera e o eixo baixa até apoiar na coluna. Deslize no aro para levantá-lo. Os valores de atrito são do modelo.
09 Três cardãs mantêm a direção O garfo à esquerda gira e balança, mas cada anel gira livre nos pinos: nenhum torque chega à roda. Seu eixo mantém a direção enquanto os anéis se movem.
10 O giroscópio do celular vibra Não há roda girando. Uma massa de silício vai e volta; ao girar o chip, Coriolis 2mΩv a empurra de lado. Capacitores em pente medem o deslocamento, no máximo poucos nanômetros.
Coluna Coluna de aço numa base de latão. Sustenta todo o peso do giroscópio por um só ponto. Copo do pivô Pequeno copo de latão. A esfera na ponta do eixo se apoia nele e pode girar em qualquer direção. Armação Três anéis de aço em torno da roda com mancais para o eixo. Não gira sobre si mesma, por isso os vetores partem dela. Roda Latão, 110 mm de diâmetro, com a maior parte da massa no aro. No modelo, I = 4,5 × 10⁻⁴ kg·m² em torno do eixo. Suporte dos cardãs Garfo de latão numa junta esférica. O controle o gira e o modelo o balança como uma mão. Cardã externo Gira nos pinos verticais do garfo, absorvendo os giros do suporte em torno desse eixo. Cardã intermediário Gira dentro do externo num segundo eixo perpendicular ao primeiro. Cardã interno e roda Sustenta a roda girando. Com três pivôs livres, nenhum torque chega a ela, que mantém a direção. Chip giroscópico Poucos milímetros de lado numa placa, como o sensor de movimento de um celular. Em tamanho real. Quadro sensor Quadro de silício suspenso por molas que só permitem movimento transversal ao acionamento. Seus dedos formam capacitores. Massa de prova Movida de um lado para o outro num eixo. Quando o chip gira, a força de Coriolis a empurra transversalmente.
