Precesión giroscópica
Los efectos giroscópicos han sido una fuente de asombro para muchas personas, tanto en la ingeniería como el entretenimiento. Este fenómeno afecta a una amplia variedad de aplicaciones, siendo quizás la más evidente el helicóptero, cuyo comportamiento puede ser sorprendente. En este ejemplo, exploraremos el concepto de precesión giroscópica.
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Animación que muestra cómo un disco en rotación se reposiciona cuando se le aplica un torque externo.
Modelo de giroscopio
El primer modelo de este ejemplo es un giroscopio que consta de un soporte sobre el cual se coloca un rotor dentro de un sistema de dos anillos externos. Este sistema permite que el rotor gire con tres grados de libertad completos. Se le da una velocidad angular inicial al rotor y, después de un tiempo, una fuerza externa actúa sobre el anillo interno, induciendo el fenómeno conocido como precesión giroscópica.
Vista en diagrama del modelo que simula el giroscopio.
Con este modelo, podemos observar cómo se mueve el giroscopio cuando se le aplican fuerzas en distintos puntos. Nótese que el cuerpo se desplaza como si la fuerza se hubiera aplicado 90 grados "más adelante". Una fuerza aplicada al borde derecho del rotor hace que el borde superior se incline hacia atrás.
Modelo de helicóptero
Este modelo de helicóptero consiste en una caja con un rotor montado en la parte superior. El rotor tiene una velocidad angular fija y cuatro puntos donde se pueden aplicar fuerzas, de manera similar a cómo un helicóptero real cambia el ángulo de paso de las aspas. Nótese en qué parte del rotor se aplica la fuerza para propulsar el helicóptero hacia adelante.
Las animaciones generadas automáticamente en System Modeler pueden utilizarse para visualizar las fuerzas que actúan sobre el helicóptero durante el despegue.
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