Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Jean-Claude RADIX : Ingénieur civil des Télécommunications - Professeur indépendant
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Lire l’articleINTRODUCTION
D’une manière générale, on appelle gyroscope tout appareil permettant d’effectuer une mesure de la rotation de son boîtier vis-à-vis de l’espace absolu. Par ailleurs, on appelle gyromètre tout appareil permettant d’effectuer une mesure d’une (ou deux) composante(s) de la rotation instantanée absolue de son boîtier.
À l’heure actuelle, ces appareils mettent en jeu divers phénomènes physiques :
-
l’inertie de la matière : il s’agit alors de capteurs mécaniques, lesquels présentent toujours un élément mobile par rapport à leur boîtier : cet élément peut être rotatif (cas traité dans cet article), ou vibrant (cas traité dans l’article « Gyroscopes mécaniques vibrants »).
-
la propagation de la lumière : il s’agit alors de capteurs optiques (gyromètres laser, gyromètres à fibre optique), objets de l’article « Gyromètres optiques ».
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1980 par Jean-Claude RADIX
- Version archivée 2 de avr. 1991 par Jean-Claude RADIX
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Gyroscopes 1 axe1. Phénomènes gyroscopiques
Les propriétés d’une toupie en rotation rapide ne sont pas intuitives ; chacun de nous a été amusé ou déconcerté par les évolutions du jouet vendu sous le nom de gyroscope, et par les réactions bizarres qui sont ressenties lorsqu’on le tient à la main, rotor lancé. Et pourtant, ces propriétés peuvent être logiquement déduites des lois de la mécanique rationnelle, auxquelles nous sommes directement et quotidiennement confrontés. Ce paradoxe tient au fait que nos expériences banales ne mettent généralement en jeu que de faibles vitesses angulaires absolues, ne provoquant pas l’apparition de phénomènes gyroscopiques.
Le comportement des appareils gyroscopiques de pilotage peut généralement être compris en utilisant les notions de précession gyroscopique 1.2 et de couple gyroscopique 1.3. Ces concepts peuvent être reliés à la mécanique rationnelle, d’une manière simple, en faisant intervenir la notion d’approximation gyroscopique.
Pour les lois de la mécanique rationnelle, le lecteur se reportera aux articles de mécanique générale dans le traité Sciences fondamentales.
1.1 Approximation gyroscopique
Considérons le mouvement angulaire d’une toupie T, composée de points matériels M de masse m, autour d’un point fixe O. Le moment cinétique de T, par rapport à O, est défini par :
( 1 )
le symbole
se lit égal à, par définition.
La dérivation de
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Phénomènes gyroscopiques
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - + historique de la question
-
(2) - * - * étude théorique de la question
-
(3) - * - comporte des résultats d’essais de laboratoire
-
(4) - * - d comporte des résultats pratiques ou industriels
-
(5) - * - s étude technologique de la question
-
(6) - * - e description d’appareillages ou d’installations
-
(7) - BLANCHARD (R.L.) - High accuracy calibration of electrostatic gyrostrapdown navigation system - . AIAA G. and C. Conf. 1978.
-
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