Gyrohjulet
Sätt ordentligt snurr på hjulet med hjälp av hjulsnurraren och håll det framför dig med raka armar. Tryck ena handen rakt framåt. Vad händer?
Kände du att den hand du tryckte rakt framåt även lyfte sig uppåt? Detta beror på krafter som uppstår när ett hjul snurrar runt sin egen axel.
Naturen har finurliga sätt att hantera krafter på ett sätt som kanske inte alltid känns självklara eller intuitiva. Ett sådant område inom fysiken kallas för gyrokrafter.
Gyrohjulet eller gyroskopet är ett hjul som roterar på en axel. Denna enkla mekanism kan uppföra sig på de mest oväntade sätt. När hjulet är stilla verkar den inte ha några speciella egenskaper. Om du ställer hjulet i framgaffeln på experimentet Balansera hjulet så kommer det falla åt sidan. Om du sätter fast hjulets handtag på kroken i experimentet Snurrigt så kommer det att falla rätt ner. Ett stillastående hjul kan inte trotsa tyngdlagen men om hjulet snurras igång ändras allt!
När du snurrar igång cykelhjulet får det andra, spännande, egenskaper. Ett hjul som snurrar runt sin egen axel får något som kallas för ett rörelsemängdsmoment. Rörelsemängdsmomentets egenskaper beror på rotationshastigheten, hjulets massa och hur massan är fördelad. I till exempel ett cykelhjul finns en större del av massan längst kanten av hjulet. Därför får det ett stort rörelsemängdsmoment. När hjulet har snurrats igång kommer det effektivt att kämpa emot alla försök att ändra rotationsaxelns riktning, något du upplever när du utforskar gyroexperimenten. När cykelhjulet så småningom stannar av tappar det sina gyroegenskaper.
Gyroskopet används bland annat till att stabilisera och navigera fartyg, flygplan, rymdskepp och andra farkoster som självkörande bilar. En smartphone har också ett inbyggt gyroskop för att den ska kunna hålla reda på om telefonen till exempel står upp eller ligger ner. Inom sjukvården använder sig en magnetresonanskamera (MR) av den roterande rörelsen i din kropps atomer för att kunna skapa bilder av kroppens organ.
Vill du experimentera mer med gyrokrafter kan du göra det med hjälp av en jojo, frisbee och olika typer av snurror.
