רעיון לפרויקט לכיתות י"א בנושא מערכות ייצוב במסוק

[דניאל דקל]

שלום חברים

לצורך פרויקט בתעופה, הנעשה במסגרת לימודי פיזיקה של 2 י"ל,
אני זקוק לרעיון בנושא של ג'ירואים.
דרוש פרויקט שיש בו הרבה פיזיקה

חשבתי על פרויקט שבו נחקור את האפשרות להוריד את ה FLYBAR וניישם שיטות יצוב אחרות
למשל FLYBARLESS, אבל אני מפחד שזה מורכב מידי עבורם חוץ מזה שזה לא רעיון מקורי.
למישהו יש רעיון אחר להציע לי?

בתודה מראש

נ.ב
אם הרעיון התקבל, המציע יקבל קרדיט (איזכור שמו) בספר הפרויקט על תרומתו...

[דניאל דקל]

שוב טעיתי
מבקש להעביר לפורום מסוקים

[igalr]

לא גיירו אבל עם מד תאוצה...
מערכת לפתיחת מצנח או כרית אוויר למסוק

[MDreamer]

למה לא תבנו QUAD מאפס? תכתבו את התוכנה?

[דניאל דקל]

מעיין, רעיון נחמד, אבל אין בו פיזיקה טהורה
יכול להתאים אולי למגמת אלקטרוניקה/תוכנה בבי"ס

[guy1a]

אולי טייס אוטומטי למסוק שיכול לקבל כמה נקודות המראה ונחיתה ?

למשל להמריא מהשולחן של המורה לנחות ליד החלון ולחזור לשולחן תו"כ שבדרך הוא ניזהר לא לרצוח מישהו או משהו ...

יכולים להיות לזה שמושים מסחריים

[Tomer2]

חייב ג'ירו?
בנה לך מנהרת רוח קטנה
שים דגם של גוף טיסן עם מיצב גובה בלבד על ציר העילרוד

הוסף סרוו לשליטה בזוית ההתקפה

תוכל לשחק עם מרכז הכובד (משקולת קטנה הממוקמת הנקודות שונות לאורך הגוף) ונקודת האחיזה
להראות את ההשפעה על היציבות וכמובן שתוכל להוסיף ג'ירו ולבדוק את השפעתו על יציבות

בדרך הזאת התלמיד גם יבין את הקשר בין מהירות הזורם לכוח ולמומנט
בהצלחה

[hagpel]

סתם רעיון

שולחן שיושב על חודו של קונוס
לשולחן מלמטה יש גירו ובוכנות ששולטות על מיקום מישקולות שמייצבות את השולחן

ברגע ששמים משהו על השולחן(לא במרכז) הוא ייצב את אצמו...

[דניאל דקל]

רעיון נחמד, אבל לא רלוונטי לג'ירו
ג'ירו עובד על תנע זויתי. במקרה שתיארת אין תנע זוויתי
הינה סרטון נחמד המדגים עיקרון פעולת ג'ירו עם גלגל אופניים

[AmitB]

אפשרויות:
* אופק מלאכותי ומצפן מבוסס ג'יירו
* Segway
* מערכת צילום מיוצבת

(חוץ מהאפשרות הראשונה - אופק ומצפן, לדעתי, רוב הרעיונות שתתקל בהם, שמים דגש על מערכת הבקרה יותר מאשר על הג'יירו עצמו)

[ZvikaF]

יש מקומות בהם הגיירו משמש לייצוב מכני - לדוגמא: בלווינים קטנים הגיירו נותן את התנע לשינוי זוית, אפשר לבנות מודל עם שלט רחוק של כדור טבול במים שניתן לשלוט בכיוונו ע"י תקיפה ותנע של גיירואים פנימיים (פיזיקה טהורה ובסיסית)

[דניאל דקל]

זה כבר מעניין
ומה הכדור אמור לעשות?

[b1yossi]

הרעיון די פשוט אבל "מדליק" בחוכמתו:

מתקינים שני ג'יירוסקופים בתשעים מעלות אחד לשני, בתוך כדור הצף במים.
הרעיון בכדור במים שאין לו "נקודות אחיזה" מה שמדמה מאוד ציפה בחלל (אני מסייג את דברי בהיבט שכוח הכבידה בהחלט משפיע - יתרה מכך מצפנים ג'יירוסקופיים בנויים בדיוק על העיקרון הנ"ל).
שינוי בתנע של כל אחד מהג'ירוסקופים שבכדור, יגרום לו לנוע, לבצע "בלימה" וכל מני תנועות מורכבות וכל זאת ללא התערבות של גורם מכני חיצוני.

[HeliDraco]

הרעיון די פשוט אבל "מדליק" בחוכמתו:

מתקינים שני ג'יירוסקופים בתשעים מעלות אחד לשני, בתוך כדור הצף במים.
הרעיון בכדור במים שאין לו "נקודות אחיזה" מה שמדמה מאוד ציפה בחלל (אני מסייג את דברי בהיבט שכוח הכבידה בהחלט משפיע - יתרה מכך מצפנים ג'יירוסקופיים בנויים בדיוק על העיקרון הנ"ל).
שינוי בתנע של כל אחד מהג'ירוסקופים שבכדור, יגרום לו לנוע, לבצע "בלימה" וכל מני תנועות מורכבות וכל זאת ללא התערבות של גורם מכני חיצוני.

אין לך ממה להסתייג. השפעת כוח ארכימדס מקטינה, אם לא מבטלת לחלוטין את השפעת כוח הכבידה.
בגלל זה אימונים ארוכים של אסטרונאוטים (לא של פעולות שאפשר לסיים ב-30 שניות) מבוצעים בבריכה.

[b1yossi]

אין לך ממה להסתייג. השפעת כוח ארכימדס מקטינה, אם לא מבטלת לחלוטין את השפעת כוח הכבידה.
בגלל זה אימונים ארוכים של אסטרונאוטים (לא של פעולות שאפשר לסיים ב-30 שניות) מבוצעים בבריכה.

בוא נסכים שאנחנו לא מסכימים בנקודה זו

פעם, לפני ה- GPS והאלקטרוניקה בעלת כושר העיבוד הגבוה, מצפנים ג'יירוסקופיים היו בנויים על העיקרון ששקול הכוחות בין שניים או יותר מהג'יירוסקופים המכנים היה מצביע לכיוון מרכז כדור הארץ, דהיינו המרכז של כוח הכובד (בסטיה מינורית בשל השפעות שונות).
ללא השפעת כוח הכובד למעשה לא ניתן היה ליצור מצפן בשיטה זו.
אני מסכים איתך שברגע שישנו שינוי בתנע של אחד או יותר מהג'יירוסקופים, הכוחות הנוצרים חזקים בהרבה מכוח הכבידה ולכן תתרחש תנועה של המכלול - יחד עם זאת ברגע שהתנע של הג'יירוסקופים סטאטי הרי שכפי שכתבתי מעלה - השקול יצביע למרכז כדור הארץ.

[kobigozlan]

יוסי הקטע ששתי גירויים בזוית של 90 שקול הכוחות שלהם יפנה למרכז
מפאת כפל ווקטורים???
לא כל כך הבנתי את צורת העבודה של זה
כמו שאני זוכר כל עוד גירו עובד ככול שהמהירות שלו פוחתת יש לו אפקט כזה שמסובב אותו לא??

[hagpel]

הרעיון די פשוט אבל "מדליק" בחוכמתו:

מתקינים שני ג'יירוסקופים בתשעים מעלות אחד לשני, בתוך כדור הצף במים.
הרעיון בכדור במים שאין לו "נקודות אחיזה" מה שמדמה מאוד ציפה בחלל (אני מסייג את דברי בהיבט שכוח הכבידה בהחלט משפיע - יתרה מכך מצפנים ג'יירוסקופיים בנויים בדיוק על העיקרון הנ"ל).
שינוי בתנע של כל אחד מהג'ירוסקופים שבכדור, יגרום לו לנוע, לבצע "בלימה" וכל מני תנועות מורכבות וכל זאת ללא התערבות של גורם מכני חיצוני.

לא רוצה לשבור את השמחה אבל חוק שלישי של ניוטון יהווה בעיה עבורכם,
לכל פעולה יש תגובה שווה והפוכה, כלומר אם לכדור לא יהיה כנגד מה לדחוף את אצמו הוא לא יזוז בכוון שתרצו...
החיקוח עם המיים יגרום לו לזוז אבל לא כמו שתרצו...
הרעיון שאתה מעלה נקרא inertial propultion
הוא נכון בתיאוריה אבל לא עומד במבחן המציאות, הרבה כולל אני ניסו וכשלו

[ZvikaF]

זה מה שיפה במערכת אינרציאלית סובבת, אתה מפעיל כוח בכיוון מסויים ומקבל תגובה ב 90 מעלות, ולכן יש מומנט, וזה החוק הפיזיקאלי שאנחנו מנצלים לייצוב, אחרת לא היתה תגובה לשינוי מצב.

הרעיון בכדור שכזה שיצוף במים אולי בציפה 0 (אפשר גם לייצר מנגנון שמשנה ציפה ע"י בוכנה ושינוי נפח ולגרום לכדור לצוף ולשקוע וגם לסבסב ולעלרד, למתקדמים הייתי מוסיף מצלמה ושידור...

גם את התקיפה על הגיירואים הייתי עושה עם מקלט וסרוואים כך שהכדור יהיה עצמאי במים.

אני מקוה שהרעיון מובן... אם לא חפשו בגוגל מערכות ייצוב והכוונה ללויינים זעירים.
http://www.sciencedirect.com/science...=0&_userid=10&
md5=d60f1c4c2a613fd7ace464f76a9890bc&searchtype=a

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freea...number=5512041

או מערכת קצת יותר גדולה:
http://en.wikipedia.org/wiki/Control_moment_gyroscope

[b1yossi]

לא רוצה לשבור את השמחה אבל חוק שלישי של ניוטון יהווה בעיה עבורכם,
לכל פעולה יש תגובה שווה והפוכה, כלומר אם לכדור לא יהיה כנגד מה לדחוף את אצמו הוא לא יזוז בכוון שתרצו...
החיקוח עם המיים יגרום לו לזוז אבל לא כמו שתרצו...
הרעיון שאתה מעלה נקרא inertial propultion
הוא נכון בתיאוריה אבל לא עומד במבחן המציאות, הרבה כולל אני ניסו וכשלו

רציתי להשיב לך, אבל ראיתי שצביקה ענה מצויין :
אגב, כאשר מבינים את העיקרון ניתן לשלוט בדיוק גבוה מאוד בכמעט כל תנועה במרחב, כולל תאוצת התנועה, תאוטת התנועה וכ"ו.

זה מה שיפה במערכת אינרציאלית סובבת, אתה מפעיל כוח בכיוון מסויים ומקבל תגובה ב 90 מעלות, ולכן יש מומנט, וזה החוק הפיזיקאלי שאנחנו מנצלים לייצוב, אחרת לא היתה תגובה לשינוי מצב.

הרעיון בכדור שכזה שיצוף במים אולי בציפה 0 (אפשר גם לייצר מנגנון שמשנה ציפה ע"י בוכנה ושינוי נפח ולגרום לכדור לצוף ולשקוע וגם לסבסב ולעלרד, למתקדמים הייתי מוסיף מצלמה ושידור...

גם את התקיפה על הגיירואים הייתי עושה עם מקלט וסרוואים כך שהכדור יהיה עצמאי במים.

אני מקוה שהרעיון מובן... אם לא חפשו בגוגל מערכות ייצוב והכוונה ללויינים זעירים.
http://www.sciencedirect.com/science...=0&_userid=10&
md5=d60f1c4c2a613fd7ace464f76a9890bc&searchtype=a

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freea...number=5512041

או מערכת קצת יותר גדולה:
http://en.wikipedia.org/wiki/Control_moment_gyroscope

[hagpel]

זה מה שיפה במערכת אינרציאלית סובבת, אתה מפעיל כוח בכיוון מסויים ומקבל תגובה ב 90 מעלות, ולכן יש מומנט, וזה החוק הפיזיקאלי שאנחנו מנצלים לייצוב, אחרת לא היתה תגובה לשינוי מצב.

הרעיון בכדור שכזה שיצוף במים אולי בציפה 0 (אפשר גם לייצר מנגנון שמשנה ציפה ע"י בוכנה ושינוי נפח ולגרום לכדור לצוף ולשקוע וגם לסבסב ולעלרד, למתקדמים הייתי מוסיף מצלמה ושידור...

גם את התקיפה על הגיירואים הייתי עושה עם מקלט וסרוואים כך שהכדור יהיה עצמאי במים.

אני חושב שבמקרה זה המומנט יופעל על מרכז הכובד ויגרום רק לסיבסוב, פרוייקט יפה לכשאצמו!
רוצה לומר, לא תצליחו לגרום לכדור להתקדם לכוון מסויים אלא רק להסתובב סביב מרכז הכובד שלו...
העובדה שנכשלתי בניסוי שלי מוכיחה שזה גדול ומורכב עלי מכדי להוכיח את הפיזיקה מאחורי זה...
בהצלחה!

[b1yossi]

אני חושב שבמקרה זה המומנט יופעל על מרכז הכובד ויגרום רק לסיבסוב, פרוייקט יפה לכשאצמו!
רוצה לומר, לא תצליחו לגרום לכדור להתקדם לכוון מסויים אלא רק להסתובב סביב מרכז הכובד שלו...
העובדה שנכשלתי בניסוי שלי מוכיחה שזה גדול ומורכב עלי מכדי להוכיח את הפיזיקה מאחורי זה...
בהצלחה!

אופס.. חשבתי שזה ברור, עכשיו ברורה לי מהות המחלוקת - כל התנועות כמובן סביב מרכד הכובד\מאסה, לא תהיה תנועת התקדמות לכיוון כלשהוא במרחב.

[hagpel]

אופס.. חשבתי שזה ברור, עכשיו ברורה לי מהות המחלוקת - כל התנועות כמובן סביב מרכד הכובד\מאסה, לא תהיה תנועת התקדמות לכיוון כלשהוא במרחב.

יפה, דיון פורה שבסיומו הסכמה כללית
התחלתי לדאוג שאתה יודע משהו שלא הצלחתי למצוא עד היום

אני חקרתי קצת את הנושא הזה:
http://en.wikipedia.org/wiki/Mach's_principle