GYROSCOPES & GYROMÈTRES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Gyroscope à suspension élastique

Gyroscope à suspension élastique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Gyroscope libre

Gyroscope libre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Gyroscope muni d'un axe

Gyroscope muni d'un axe
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Toupie en rotation

Toupie en rotation
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Tous les médias


Gyroscopes « 1 axe »

Les gyroscopes 1 axe sont essentiellement constitués :

– d'une toupie t tournant autour d'un axe Δ ; l'entraînement est en général effectué par un moteur électrique ; l'ordre de grandeur du moment cinétique obtenu est de 10-3 à 10-1 kg.m2/s ;

– d'un élément de cardan A (anneau ou carter) reliant Δ au boîtier de l'appareil, par l'intermédiaire de l'axe de sortie S ;

– d'un détecteur d'écart fournissant un signal électrique représentant la position angulaire θg de A par rapport au boîtier ;

– d'un moteur-couple permettant d'appliquer un couple Γg S à A en prenant appui sur le boîtier de l'appareil (S est un vecteur unitaire porté par S).

De plus, ils comportent éventuellement :

– un liquide amortisseur dans lequel baigne un carter étanche contenant la toupie ; il en résulte l'application à ce carter d'un couple « visqueux » − fg ((dθg)/(dt)) S, fg étant un coefficient constant ; en outre, la flottaison ainsi obtenue permet de soulager la liaison boîtier-carter, qui peut alors être constituée par des ensembles pivot-rubis ;

– un rappel élastique, dispositif mécanique ou électromécanique appliquant à A, en prenant appui sur le boîtier, un couple − kθg S, kg étant un coefficient constant.

Les dimensions des gyroscopes 1 axe (quelques centimètres), leur masse (de 50 à 500 g), leur résistance mécanique (ils peuvent en général supporter des accélérations de 5 à 50 g) autorisent leur utilisation à bord des véhicules les plus variés (avions, fusées, satellites, etc.).

L'application du théorème du moment cinétique à l'équipage mobile (A + t), avec projection sur S, conduit à la relation suivante, valable dans l'approximation des petits mouvements :

(dθE)/(dt) est la composante de rotation instantanée du boîtier, autour de l'axe d'entrée E perpendiculaire à S et à Δ ; Ig est le moment d'inertie de l'équipage mobile, par rapport à S (de l'ordre de 10-6 à 10-4 kg.m2).

Cette relation permet d'étudier la réaction de ce type d'appareil à une petite rotation (dθE)/(dt) autour de E. Différents cas sont à envisager.

Si fg = 0, kg = 0, la relation (3) se réduit à :

[on a admi [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 6 pages


Écrit par :

Classification


Autres références

«  GYROSCOPES & GYROMÈTRES  » est également traité dans :

FOUCAULT LÉON (1819-1868)

  • Écrit par 
  • Cyril VERDET
  •  • 988 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Ses travaux en mécanique »  : […] La théorie ondulatoire de la lumière repose sur la notion d’éther, incontournable à cette époque. De même que l’air est le support des ondes sonores, l’éther était supposé être celui des ondes lumineuses. C’est par ce biais que cette théorie pose aussi des problèmes de mécanique, notamment celui de la mise en évidence du mouvement de la Terre par rapport à l’éther. Par ailleurs, les travaux de Gu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/leon-foucault/#i_26623

MÉCANIQUE SPATIALE

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre CARROU
  •  • 6 668 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Le contrôle d'attitude »  : […] Vouloir assurer des missions spatiales nécessite non seulement de respecter les contraintes liées à la position du centre de gravité au cours du temps, mais aussi de tenir compte de celles qui influent sur le mouvement du satellite autour du centre de gravité : il s'agit du mouvement d' attitude. Les satellites sont soumis à des perturbations d'origine externe – aérodynamiques, magnétiques, radiat […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-spatiale/#i_26623

SOMMERFELD ARNOLD (1868-1951)

  • Écrit par 
  • Agnès LECOURTOIS
  •  • 210 mots

Physicien et mathématicien allemand, né à Königsberg et mort à Munich. Après des études de mathématiques et de sciences à l'université de Königsberg, Arnold Sommerfeld devint assistant à l'université de Göttingen et enseigna les mathématiques à Clausthal (1897) et à Aix-la-Chapelle (1900). En 1897, il avait entrepris avec Felix Klein la rédaction, qui devait durer treize ans, d'un ouvrage en quatr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arnold-sommerfeld/#i_26623

SPERRY ELMER AMBROSE (1860-1930)

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre LÉVIS
  •  • 209 mots

Inventeur et industriel américain. Né à Cortland (État de New York), Elmer Ambrose Sperry consacra une grande partie de sa vie aux perfectionnements et aux développements de l'électrotechnique (lampes à arc, dynamos, matériel minier, traction électrique sur rail et sur route) et de l'électrochimie (récupération de l'étain dans les déchets de fer blanc, purification du plomb, production de la soude […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/elmer-ambrose-sperry/#i_26623

VIBRATIONS MÉCANIQUES

  • Écrit par 
  • Michel CAZIN
  •  • 6 840 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Vibrations forcées d'un ensemble mécanique à deux degrés de liberté »  : […] Les équations des vibrations forcées d'un ensemble mécanique à deux degrés de liberté sont régies par le système différentiel général : où les fonctions Φ 1 ( t  ) et Φ 2 ( t  ) représentent les excitations connues. La réponse (ε 1 ( t  ), ε 2 ( t  )) de l'ensemble mécanique est donnée par : où ( l 1 ( t  ), l 2 ( t  )) est la réponse obtenue pour Φ 1 ( t  ) et Φ 2 ( t  ) nuls (cf. étude des vibra […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vibrations-mecaniques/#i_26623

Voir aussi

Pour citer l’article

Jean-Claude RADIX, « GYROSCOPES & GYROMÈTRES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 30 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/gyroscopes-et-gyrometres/