JİROSKOP (GYROSCOPE)

Hepimiz çocukken topaç döndürmüşüzdür. Silindirik ve konik yüzeyleri olan bu tahta oyuncak eğer dönmüyorsa yerde öylece yatar ve kalır ama bir şekilde dönmeyi başarırsa sivri ucu üstünde bir küheylan gibi şaha kalkar ve dönme hızı düşünceye kadar bu asil duruşuna devam ederdi. O günlerde çocuk ruhumuz bir mucize ile karşı karşıya olduğumuzu pek idrak edemese de bu olayın olağan üstü bir şey olduğunu hafiften hissederdi.

Bu sayfada evrende var olan  milyarlarca mucizeden biri olan ve bilimin açısal momentumun korunması olarak tarif ettiği bu olayı ve bu olayın bugün kullanılan hangi teknolojik araçlara esas olduğunu teorilere girmeden uzun diferansiyel denklemler yazmadan anlatmaya çalışacağım.

Bir fenomeni anlamanın en iyi yolu onun etkilerini bedeninizde yaşamanızdır. Eğer sürekli yer çekimi altında bulunmasaydık yerin bizi mıknatıs gibi kendisine yapışık tutmasına hayret ederdik. Ancak içinde bulunduğumuz sonsuz sayıdaki mucizeye alıştığımız gibi yerin bizi çekip durmasına da alışmış bulunuyoruz. Tıpkı her sabah güneşin doğuşuna, gök yüzünün mavi rengine, geceleri gökte asılı milyarlarca yıldızın pırıl pırıl varlığına alıştığımız gibi.

Bu nedenle Jiroskopik etkiyi en iyi şekilde anlamanız için onu bedeninizde hissetmenizi sağlayacak olan yandaki basit deneyi yapmanızı öneririm. Önce bir bisikletin ön tekerleğini elinize alarak döner bir koltuğa oturun. Siz tekerleği vida bağlantı noktalarından tekerlek ekseni yere paralel olacak şekilde tutarken bir arkadaşınız tekerleği çevirsin. Tekerlek eksenini yere açı oluşturacak şekilde bir tarafından sağa doğru eğdiğinizde oturduğunuz koltuğun dış bir etki olmadan sağa döndüğünü, ekseni sola doğru eğdiğinizde ise sola doğru döndüğünü göreceksiniz.

Jiroskopik etkiyi size görsel olarak sunabilmek için hayatımda ilk defa konu mankeni olarak bir döner koltuğa oturdum ve yandaki videoyu hazırladık.

NOT: Video yüklemeleri biraz zaman alabiliyor. Eğer sağdaki video yu henüz göremiyorsanız biraz beklemeniz gerekebilir

Jiroskoplar bugün uzaya gönderilen gemilerin, roketlerin, güdümlü mermilerin, füzelerin istenilen hedefe yönlendirilmesinde veya konumunun belirlenmesinde kullanılmaktadır. Uzay gemisi veya güdümlü füzenin içinde açısal momentum oluşturacak şekilde dönmekte olan bir volanının eksenini uzaktan kumandalı bir servo motor veya hidrolik silindir vasıtası ile sağa sola eğerek aracın yönünü sağa sola döndürmek mümkün olmaktadır.

Bir uçağın içinde Y ekseni etrafında belli bir hızla dönmekte olan bir volanın ekseni X ekseni etrafında döndürülürse, Uçak Z ekseni etrafında yönünü değiştirecektir. Bkz. soldaki resim

Eğer uçağın dikey yönde konum değiştirmesi veya yataya göre konumunun belirlenmesi gerekiyorsa benzer mantıkla üç ayrı eksende yerleştirilen jiroskoplar ile aracın her eksende yönlendirilebilmesini veya konumunun belirlenebilmesi sağlanabilmektedir.

Bir uçak içinde yön ve konum bilgileri için bir düzineden fazla jiroskop bulunmaktadır.

KONUM BELİRLEME

Bulutlu bir havada veya gece ışıksız bir bölgede pilotların, uçağın yere göre konumunun ne olduğunu çok doğru olarak bilmeleri mümkün olmayabilir . Örneğin; kanatların yere göre konumu yana doğru yatmış ise uçakta mevcut jiroskoplar vasıtası ile konum bilgisi son derece hassas olarak belirlenir. Bu işlem için dönen volanın ekseni serbest bırakılır. Jiroskop ekseni serbest olduğu için uçaktan bağımsız olarak yere paralel konumunu muhafaza eder. Uçağın sağa veya sola yatması durumında sensörler oluşan açıyı belirleyerek otomatik pilota veya pilotlara bildirir. Bkz.alttaki resimler

CEP TELEFONUNDA JİROSKOP

Bugün Jiroskop sadece araçların yönlendirilmesi veya konum bilgileri için değil artık neredeyse herkesin cebinde olan akıllı telefonlarda telefonun konumunu algılayarak oynanan oyunların yönlendirilmesinde de kullanılmaktadır.

Bilgisayar oyunlarında kullanılan Mouse, veya Joysticks benzeri araçlar cep telefonlarında bulunmadığı için bunların yerine telefonun kendisinin konumunu değiştirerek (Yana yatırarak, öne arkaya bükerek) veya telefonun yönünü değiştirerek ekrandaki hedefi vurma sağlanabilmektedir.

Aşağıdaki resimlerde telefonda çatışma oyunu oynayan kişi hedefi tutturmak in telefonu sağa sola bükmekte veya yukarı aşağı döndürmekte, arkasından gelebilecek tehditleri görmek içinde ise elinde telefonu ile birlikte kendi etrafında arkaya dönmesi gerekmektedir.