Flashcard FC280091
Como a estabilização por spin duplo permite que instrumentos permaneçam apontados para um referencial fixo sem perder a estabilidade giroscópica?
Outras Questões de Física
CEBRASPE (CESPE) · 2022
Como a estabilização por spin duplo permite que instrumentos permaneçam apontados para um referencial fixo sem perder a estabilidade giroscópica?
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Resposta
Separando o momento angular do corpo girante e mantendo a carga em uma plataforma despinada que gira em sentido oposto para anular a rotação local.
O corpo externo fornece estabilidade giroscópica pelo momento angular \(L=I\omega\) do giro.
Uma plataforma despinada acoplada por rolamentos e motores aplica rotação contrária para que a carga tenha orientação fixa relativa ao referencial desejado, enquanto o corpo principal mantém \(L\) alto para estabilidade.
Exemplo:
Considere um suporte girante com momento de inércia \(I_{corpo}=200\ \text{kg·m}^2\) girando a \(\omega_{corpo}=1\ \text{rpm}=0{,}1047\ \text{rad/s}\).
Seu momento angular é \(L=I_{corpo}\omega_{corpo}=200\times0{,}1047=20{,}94\ \text{kg·m}^2\!/s\).
Se a plataforma da carga tem \(I_{plat}=50\ \text{kg·m}^2\), a velocidade necessária para anular a rotação da carga é \(\omega_{despin}=L/I_{plat}=20{,}94/50=0{,}4188\ \text{rad/s}\approx4{,}0\ \text{rpm}\).
Assim, a plataforma gira em sentido oposto a ~4 rpm para manter a carga apontada, enquanto o corpo continua girando para estabilidade.
O corpo externo fornece estabilidade giroscópica pelo momento angular \(L=I\omega\) do giro.
Uma plataforma despinada acoplada por rolamentos e motores aplica rotação contrária para que a carga tenha orientação fixa relativa ao referencial desejado, enquanto o corpo principal mantém \(L\) alto para estabilidade.
Exemplo:
Considere um suporte girante com momento de inércia \(I_{corpo}=200\ \text{kg·m}^2\) girando a \(\omega_{corpo}=1\ \text{rpm}=0{,}1047\ \text{rad/s}\).
Seu momento angular é \(L=I_{corpo}\omega_{corpo}=200\times0{,}1047=20{,}94\ \text{kg·m}^2\!/s\).
Se a plataforma da carga tem \(I_{plat}=50\ \text{kg·m}^2\), a velocidade necessária para anular a rotação da carga é \(\omega_{despin}=L/I_{plat}=20{,}94/50=0{,}4188\ \text{rad/s}\approx4{,}0\ \text{rpm}\).
Assim, a plataforma gira em sentido oposto a ~4 rpm para manter a carga apontada, enquanto o corpo continua girando para estabilidade.
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/279047
Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em