Girobussola
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Una girobussola è un particolare tipo di bussola, ovvero un sistema di navigazione per trovare una direzione fissata, non basato sul campo magnetico terrestre, ma sulle proprietà giroscopiche.
Questo sistema, rispetto alla bussola magnetica, ha il vantaggio di indicare il nord geografico (invece del polo nord magnetico) e di essere insensibile ai disturbi prodotti da campi magnetici perturbanti, mentre come svantaggio richiede la presenza di un motore per mettere e mantenere in rotazione un rotore. Viene usato principalmente su navi ed arei insieme ad altri sistemi di navigazione.
Funzionamento
La girobussola è essenzialmente un giroscopio, ovvero una ruota che per effetto della rotazione tende a mantenere il suo asse sempre con la stessa orientazione. La ruota è mantenuta ininterrottamente in rotazione da un motore elettrico o da un motore ad aria compressa.
Poiché la Terra ruota, un osservatore sulla superficie terrestre osserva che l'asse del giroscopio compie una rotazione ogni 24 ore, puntando sempre nella stessa direzione rispetto alle stelle fisse (vedi Principio di Mach).
Un giroscopio semplice non può funzionare da bussola. L'ingrediente aggiuntivo necessario è l'attrito. Se l'asse viene frenato per immersione in un liquido viscoso, si avrà una resistenza al riorientamento dell'asse stesso e si creerà un momento torcente ortogonale ad esso. Questo porterà progressivamente all'orientamento dell'asse in senso nord-sud, unica disposizione in cui l'asse non subisce più alcuna forza. E' la posizione di massima stabilità. Un sistema meccanico o elettromeccanico rileva la posizione dell'asse e la ripete su pannelli indicatori posti nella plancia di comando.
Poiché il funzionamento della girobussola è legato alla lenta rotazione terrestre, se il mezzo su cui è montata cambia direzione tropo rapidamente, specialmente in senso est-ovest, il funzionamento ne è perturbato. Per questo motivo il tipo di giroscopio descritto è usato prevalentemente sulle navi. Sugli aerei sono installati sistemi in grado di posizionarsi più rapidamente. Per esempio sono usate bussole magnetiche per correggere continuamente la girobussola.
Storia
La girobussola fu brevettata nel 1885 dal tedesco Martinus Gerardus van den Bos, anche se il suo dispositivo non funzionava molto bene. Nel 1903 il tedesco Herman Anschütz-Kaempfe realizzò un modello funzionante che brevettò. Nel 1908 l'inventore americano Elmer Ambrose Sperry brevettò a sua volta l'idea, ma quando cercò di venderla alla marina tedesca nel 1914 Anschütz-Kaempfe reclamò la priorità del brevetto. A sua volta Sperry sostenne che il precedente brevetto non era valido poiché non apportava significativi miglioramenti al sistema di van den Bos. Albert Einstein che lavorava all'ufficio brevetti di Berna si occupò di dirimere la questione e se dapprima sostenne Sperry, dovette successivamente ammettere che il brevetto di Anschütz-Kaempfe era regolare e questi vinse la causa nel 1915.
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