IntroducereIn industria turismului se cunosc numeroase instalatii pentru agrement. Dorinta pentru nou, inedit a facut ca varietatea acestora sa atraga din ce in ce mai multi oameni. O contributie foarte importanta o are tehnologia in continua dezvoltare. Insa in acest proiect nu studiem o instalatie de agrement foarte avansata tehnologic, ci chiar o instalatie care are la baza un sistem construit acum aproape 200 de ani. Aceasta instalatie se numeste giroscopul uman si este o reproducere a giroscopului initial doar ca la scara mai mare. Acesta a fost prima data fabricat ca simulator de gravitatie zero, unul dintre lucrurile care starnesc curiozitatea oamenilor.

1

IstoricDatorit cerinei crescande de instrumente de nalt exactitate i fiabile pentru control i sisteme de navigare att aerian i spaial, ct i maritim, terestr, tehnica a cutat o soluie alternativ busolei simple care a fost inima sistemelor de navighare pn la sfritul primului sfert al sec. XX. Astzi elementul principal al sistemelor de navighare l constituie giroscoapele, dispozitive care pot msura cu precizie modificri n orientarea unui avion, vapor, sau satelit, n timpul micrii sale. Cel mai vechi giroscop despre care exist referine scrise a fost construit n 1817 de ctre Johann Bohnenberger. Pe atunci nu exista termenul de giroscop, astfel c inventatorul i-a botezat creaia foarte simplu. L-a numit "Mainria". Matematicianul francez Pierre-Simon Laplace i-a recomandat dispozitivul n scop didactic lui Lon Foucault, creatorul pendulului. Acesta l-a folosit n 1852 n cadrul unui experiment care studia rotaia Pmntului, ocazie cu care dispozitivul i-a cptat i actualul nume, pe baza termenilor greceti skopeein - a vedea i gyros - cerc sau rotaie. n jurul anului 1860, motoarele electrice au transformat conceptul ntr-unul fezabil, ceea ce a dus la apariia primului prototip de girocompas; primul girocompas funcional folosit n navigaia maritim a fost dezvoltat ntre 1905 i 1908 de ctre inventatorul german Hermann AnschtzKaempfe. Americanul Elmer Sperry a venit cu propriul design n 1910, iar alte naiuni au contietizat i ele foarte repede importana militar a acestei invenii - ntr-o epoc n care supremaia militar pe mri i oceane era de o importan deosebit - crend propriile industrii de giroscoape. Compania de giroscoape Sperry s-a extins curnd n domeniul giroscoapelor pentru avioane, model urmat repede i de ali dezvoltatori. n 1917, compania Chandler din Indianapolis crea giroscopul Chandler, o jucrie produs i astzi i devenit o jucrie clasic.

2

Giroscopul lui Foucault Pmntul este un minunat exemplu de giroscop. Planeta noastr se rotete n jurul propriei axe n timpul deplasrii sale n jurul Soarelui i va continua s o fac nencetat atta timp ct nicio for exterioar perturbatoare nu va aciona asupra sa. De asemenea, o jucrie faimoas, titirezul, este un alt exemplu celebru de mecanism giroscopic. Pmntul n micarea sa de rotaie, ca i titirezul, sunt dou exemple clasice de giroscop. n viaa cotidian putem observa deseori micri de acest tip, n cazul crora legea ineriei de rotaie faciliteaz i prelungete durata deplasrii. De exemplu, o minge de rugbi este mult mai facil de aruncat dac i se imprim o micare de rotaie pentru a se comporta asemenea unui giroscop. Atunci cnd i se imprim o asemenea traiectorie, mingea i va pstra orientarea pe toat durata aruncrii. Dac vrful mingii de rugbi este puin nclinat fa de direcia de rotaie, unghiul de nclinaie se va pstra pn la recepia balonului oval la destinaie. De asemenea, un glon care prsete eava putii descrie i el o micare de rotaie. Glonul muc din aer, meninndu-i astfel traiectoria dorit i fiind mult mai greu de deviat din drumul su spre int. Reculul, rezistena aerului, vntul sau gravitaia acioneaz asupra glonului pe timpul deplasrii spre int, astfel c ineria giroscopic de care beneficiaz n momentul n care prsete eava putii se poate dovedi de mare ajutor.3

Pilotul automat cu care sunt dotate sistemele de navigaie ale avioanelor folosesc nu unul, ci mai multe giroscoape pentru asistarea sistemelor de navigaie la determinarea direciei de mers i a celei de urmat. Un set de giroscoape orientate vertical detecteaz schimbrile de nlime (orientarea susjos a nasului aparatului de zbor) sau de nclinaie a aripilor avionului de la planul orizontal de deplasare, prin crearea a ceea ce se numete un orizont artificial. Orizontul artificial este o linie vertical la care sistemele de navigaie se raporteaz. Un alt set de giroscoape determin direcia de deplasare a avionului, capul-compas n termeni aviatici. Giroscopul direcional este similar girocompasului folosit pe multe aparate. Computerul care controleaz setrile pilotului automat tie s reacioneze la indicaiile giroscoapelor, fcnd coreciile de curs necesare.

4

1. Studiu de cazUn giroscop este un obiect sferic sau n form de disc care se poate roti liber n orice direcie, ntmpinnd o rezisten redus din partea forelor de frecare. Giroscoapele sunt folosite adesea pentru a ilustra legea de conservare a momentului cinetic sau legea ineriei de rotaie care ne nva c un obiect aflat n micare de rotaie n jurul unei axe va continua s se roteasc n jurul aceleiai axe pn cnd din exterior se va interpune un vector for care i va schimba direcia de rotaie.

a) ConstructieGiroscopul convenional care intr n compunerea sistemelor mecanice este format dintr-un rotor n form de disc montat pe un ax de rotaie, care, la rndul su, este prins de o articulaie cardanic. Exist dou articulaii cardanice, cea intern - care susine rotorul i axul de rotaie, i una exterioar, pe care este prins prima. Sistemul cardanic descris anterior este prins la rndu-i de un cadru de susinere, ntregul ansamblu minimiznd orice aciune exterioar asupra rotorului, astfel c orientarea acestuia rmne fix, indiferent de micarea platformei pe care giroscopul este montat.

Giroscopul

5

b) Principiu de functionareFunctionarea giroscopului se bazeaza pe conservarea impulsului unghiular; un corp care se roteste in jurul propriei axe tinde sa isi pastreze aceasta axa de rotatie si se va opune unui impuls perturbator cu un altul, de-a lungul unei axe perpendiculare pe axa de rotatie si pe axa impulsului perturbator.

Schema de principiu a giroscopului Acest corp poate executa, in general, printr-o fixare corespunzatoare pe suportul sau, pe langa miscarea in jurul axei de simetrie, o miscare de precesie si o miscare de nutatie. Una din caracteristicile cele mai interesante ale miscarii giroscopului simetric este aceea ca rezultatul actiunii unei forte externe il constituie aparitia unei miscari care se desfasoara intr-un plan perpendicular pe dreapta suport a fortei-cauza. Acest comportament este diferit fata de acela care se poate observa in cazul miscarii de translatie, cand forta-cauza si acceleratia-efect sunt doi vectori coliniari.

6

2. Giroscopul umanAceasta instalatie este o mare atractie in parcurile de agrement din SUA. Micutul aparat folosit initial pentru determinarea stabilitatii, a fost transformat la NASA in simulator de gravitatie zero. Acest aparat ofera libertate totala de miscare, prin cele trei cercuri care lucreaza pe trei axe diferite. Folosirea giroscopului presupune tehnica si inteligenta, in loc de forta bruta. Masina se pune in miscare prin schimbarile centrului de greutate al corpului uman, dupa ce este fixat de mijloc intr-un ham, si de suporturi speciale pentru picioare. Giroscopul poate fi transportat in orice locatie si se potriveste foarte bine evenimentelor outdoor. Nu necesita consumabile si poate functiona si pe timp de noapte, daca punctul de lucru este iluminat corespunzator.

7

Aparatul a fost folosit initial pentru antrenamentul pilotilor si al cosmonautilor. Acum este folosit ca instalatie de agrement, intalnit din ce in ce mai des si in salile de fitness din SUA si in parcurile de distractii.

2.1.

Functionarea giroscopului uman

Cele trei cercuri ale aparatului se pot misca pe trei axe diferite in acelasi timp. Astfel, cand aparatul este pus in miscare, persoana din interiorul lui se roteste in orice directie cu minim de efort, iar motorul acestei masinarii este chiar persoana respectiva. Senzatia obtinuta este de

imponderabilitate, datorita libertatii totale de miscare.

2.2.

Structura, intretinerea si exploatarea

Instalatia este construita cu tevi de otel, este complet demontabila si usor de asamblat. Axele celor trei cercuri se invart pe rulmenti care trebuiesc verificati saptamanal si gresati la 2-3 luni, in functie de regimul de exploatare. Giroscopul poate fi amplasat la interior sau la exterior si poate functiona inclusiv noaptea, daca este iluminat corespunzator. Aparatul poate fi operat de o singura persoana.8

2.3.

Tipuri

a) Giroscop fara motor, care functioneaza cu ajutorul gravitatiei si cu greutatea utilizatorului. Modelul standard are intre 130 cm si 190 cm inaltime. Este folosit cel mai mult in salile de fitness, de catre oamenii care nu doresc doar senzatia pe care o ofera aparatul ci doresc sa aibe parte si de exercitiul fizic datorat acestuia. Din punct de vedere al sanatatii, acest tip de giroscop, folosit cu regularitate ajuta organismul (stimuleaza glanda tiroidala si hipofizara, ajuta la imbunatatirea circulatiei reducand oboseala mentala si durerile de cap, reduce stresul, imbunatateste simturile de echilibru si coordonare, etc.). b) Giroscopul electric, aparut recent, functioneaza pe baza unui motor hidraulic cu o viteza foarte joasa. Acest lucru permite operatorului sa porneasca giroscopul iar motorul face toata munca celui care il foloseste.

Un motor hidraulic este o masina de forta care transforma energia unui lichid in energie mecanica de rotatie a unor corpuri solide folosind in acest scop niste pistoane (organe de masina, care au o miscare rectilinie alternativa intr-un cilindru si care serveste la inchiderea unui spatiu de volum variabil al cilindrului, umplut cu aer, amestec carburant sau cu un fluid sub presiune). Giroscopul uman: Gyro Extreme (cu 2 locuri)

9

ConcluziiIn concluzie putem spune ca giroscopul uman, desi pare o instalatie de agrement simpla, este totusi un sitem complex. Acesta a fost construit initial pentru NASA, fiind un simulator de gravitatie zero. In functie de tipul sau, cu sau fara motor, acesta poate sa puna, sau sa nu puna in miscare utilizatorul oferindu-i diverse beneficii din punctul de vedere al sanatatii. Totusi si giroscopul cu motor este la fel de cautat, mai ales de tinerii dornici de experiente noi. Acest aparat, are foarte mare cautare in SUA, pe cand in Romania este inca un concept nou, la fel ca zorbing-ul, si totodata extrem, fiind clasificat in categoria sporturilor outdoor extreme ca bungee jumpingul si bungee-trambulina (o instalatie la fel de noua).We have also improved safety by adding a harness to contain the user body. Our standing human gyroscope has 2 attachment points at the ankle of the player lags and on the waist using a Harness. For fair and day events or short period rentals this Human gyroscope can be provided on a trailer for easy transport.

10

Cuprins: 1.Studiu de caz.............................................................................................................5 2.Giroscopul uman......................................................................................................7 2.1.Functionarea giroscopului uman...............................................................8 2.2.Structura, intretinerea si exploatarea.......................................................8 2.3.Tipuri...........................................................................................................9

11

Bibliografie: [n1n]http://www.scientia.ro/tehnologie/39-cum-functioneaza-lucrurile/177-cumfunctioneaza-giroscopul.html [ 2 ] www.gyrogym.com/healthbenefits.html [ 3 ] http://ro.wikipedia.org/wiki/Giroscop [ 4 ] http://www.outdoorexpert.ro/instalatiiagrement.html

12