مدوار

دوار وهو يتحرك. ويُلاحظ حرية الدوران في المحاور الثلاثة. سيحافظ المدوار على اتجاه محور تدويمه بغض النظر عن توجه الإطار الخارجي.

الدوارة^[1] أو المدوار^[2][3] أو الجيروسكوب (Gyroscope)‏ هو جهاز تتجلى خلاله ظاهرة المداورة، من خلال حفظ التوجه وفق مبدأ حفظ الزخم الزاوي.

الوصف والشكل المبين

الجهاز أشبه بعجلة الغزل المدوار أو القرص ذو محور حر التوجيه. تغيير التوجيه يتأثر بدرجة أقل للمعطيات الخارجية للعزم عوضا عن كمية الحركة الزاويّة الكبيرة المرتبطة بمعدل الدوران العالي للدوار. بما أن العزم الخارجي قد قلل بواسطة وضع المدوار داخل وحدة ثنائية المحور، فيبقى الاتجاه شبه ثابت مهما تغيرت الأرضية المثبت عليها المدوار. كما أن هذا الجهاز (المدوار) يستخدم بشكل واضح وفعال من حيث حفظ (التوازن، الاتجاه) في " الطائرات ومركبات الفضاء والسفن وغيرها من التطبيقات العلمية القائمة علي تحقق هذه الظاهرة التي يحدثها عمل هذا الجهاز (المدوار).

المدوار : هو حالة خاصة من الحركة حول نقطة ثابتة، يكون فيها عزم العطالة حول أحد محاور العطالة الرئيسي أكبر بكثير من عزم العطالة حول باقي المحاور، بحيث يصبح الاندفاع الزاوي كبيرا حيث لا تؤثر الاضطرابات على الحركة.

ملاحظة : محاور العطالة الرئيسية هي : ثلاثة محاور متعامدة فيما بينها متماسكة مع الجسم الصلب، بحيث يصبح جداء عزم العطالة حولها معدوما. أما الدوران حول نقطة فسوف يتغير بذلك إحداثيات الاندفاع الزاوي الثلاثة، أما حول محور ثابت فيكون الاندفاع الزاوي محمولا على هذا المحور بحيث يشكل ثلاثية مع نصف القطر المسار والسرعة الزاوية.

التاريخ

المدوار الذي اخترعه العالم ليون فوكو في سنة 1852. المعهد الوطني للفنون والمهن، باريس

الاستعمالات

توجد أنواع حديثة من المدوار تعتمد على الليزر. أصبحت تستخدم في معظم الطائرات الحديثة وتسمى Ring laser gyroscope. يستخدم بشكل رئيسي في الطائرات وفي مركبات الفضاء والأقمار الصناعية حيث هو العنصر الرئيسي للطيار الآلي. و مؤخراً استخدم المدوار في الهواتف الذكية وفي عام 2010 تحديداً في جهاز الأي فون الرابع وتبعه أجهزة أندرويد المصنعة بواسطة سامسونج وإتش تي سي وكان من الصعب بالطبع وضع جهاز ميكانيكي يدور طوال الوقت داخل الجهاز المحمول فتم بواسطة أبل تحويله إلى دائرة إليكترونية دقيقة - ولكن معقدة بدرجة كبيرة - لتؤدي نفس الغرض الميكانيكي وهو الإحساس بالدوران ويستخدم في الألعاب المتطورة والتصوير البانورامي وتتكون الدائرة ببساطة من كتلة دائرية مرنة Proof Mass ومقسمة إلى شرائح تتخللها شرائح مكثفات وعند دوران الجهاز تتحرك تلك الدائرة وتغير من كثافة الشرائح بدرجات متفاوتة فيحسب المعالج التغيير بدقة وينفذ الأمر المرغوب. بالطبع أدى ذلك الجهاز القديم إلى احداث ثورة تقنية عظيمة لتصبح مكون رئيسي لمعظم الأجهزة الحديثة.

مقالات ذات صلة

• مسبار الجاذبية.
• زوايا أويلر.
• بوصلة جيولوجية.

مراجع

وصلات خارجية

• محاضرة المعهد الملكي للبرفيسور إيريك ليثويت (بالإنجليزية)
• نظرية وتصميم الجيروسكوبات الميكروميكانيكية والمهتزة (بالإنجليزية)

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة الفيزياء
• موسوعة تقانة
• موسوعة طيران