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          자전거 자이로스코프 (Bicycle Gyroscope)
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               자전거 자이로스코프(Bicycle Gyroscope)    



          회전하는 물체는 그 회전면을 그대로 유지하려는 경향이 있는데 이를 자이로스코프라고 합니다 . 자전거바퀴를 이용하여 자이로스코프를 체험할 수 있는 완구입니다.





              자전거 바퀴를 돌린 상태에서 바퀴 축을 잡고 좌우로 회전해 보면 잘 돌아가지 않으려 는 힘을 느낄 수 있다. 이는 회전관성 때문인데

          우리가 회전하는 원반 위에 있다면 자유롭게 움직이게 된다. 땅에 굴린 동전이 넘어지지 않고 계속 직진하거나 팽이를 돌리면 넘어지지 않고 계속 돌아가는 현상이 모두 같은 원리이며 이 원리가 적용된 회전체가 자이로스코프이다.자이로스코프는 로켓의 관성유도장치의 자이로스코프,나침반에 이 원리를 응용한 자이로컴퍼스,선박의 안전장치로서의 자이로안정기 등 이용범위가 넓다.


              자이로스코프

          돌고 있는 팽이는 한발로 서 있어도 넘어지지 않는다. 또 돌고 있는 팽이에 손가락을 대면 저항하는 힘이 느껴진다.자전과 공전을 하는 지구는 일종의 거대한 팽이라 할 수 있고, 우주는 지구와 같은 팽이들 투성이다.  팽이가 공중에서 돌 수 있도록 버팀대로 받쳐놓은 것이 바로 '자이로스코프'다. 자이로스코프는 두 가지 성질이 있다.

          첫 번째 성질은'방향을 유지하려는 성질'이다. 

          예를 들어 한 방향으로 회전하는 회전축은 항상 그 방향으로 돈다.지구의 회전과 상관없이 우주에 대해 같은 방향으로 도는 것이다.

          두 번째 성질은 세차운동(歲車運動)이다.

          회전방향을 변화시키려고 힘을 가하면 그것과 직각방향으로 움직이는 성질이다. 이것은 팽이에 가벼운 충격을 가하면 흔들리면서 원뿔 모양을 그리며 도는 것과 같은 원리다.

          이런 성질 때문에 자이로스코프는'기계를 제어하는 기계'로서 항법장치, 안정장치 등 여러계기에 널리 이용되고 있다. 최근에는 레이저나 섬유를 사용한 '광(光)자이로스코프도 개발되고 있다.


              자이로스코프의 예

               땅에 굴린 동전이 넘어지지 않고 계속 직진하는 원리

               자전거가 페달을 밟아 바퀴가 회전하면 잘 넘어지지 않고 계속 직진하는 원리

               팽이를 돌리면 넘어지지 않고 계속 돌아가는 원리


              자이로스코프의 활용

               비행기, 선박, 우주선 등 주로 움직이는 운송장치 등에서 나침반용도로 쓰임(방향 제어)

               인공위성의 자세를 잡기위해 쓰임





              1. 자전거 휠                                            2. 회전원반


                      


              3. 자전거 휠을 들고 회전 원반 위에 올라섭니다.


                                       


              4. 휠을 다른 사람이 돌리고 난 후 휠의 축을 시계방향(우회전 하듯이)로 돌려봅니다.


                                       


              5. 이번엔 반대로(좌회전 하듯이) 휠을 돌려봅니다.


                                       

           

           활용

          자전거 바퀴를 돌린 상태에서 자전거 축을 잡고 좌우로 회전해보면 잘 돌아가지 않으려는 힘을 느낄 수 있습니다. 이것이 회전관성인데 이때 우리가 자유롭게 회전하는 원반위에 있다면 이렇게 움직이게 됩니다.
          모두 한번씩 해보세요. 자꾸 해보고 싶어 지게 됩니다.


           참고

          전원반은 아빠, 엄마의 허리돌리기 운동용으로도 좋습니다.




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