Atualmente, existem tecnologias que desconhecemos, mas que impactam a nossa vida diária. É o caso do giroscópio, um componente bastante discreto, quase oculto aos olhos, e que está presente desde veículos espaciais até smartphones. Pensando na influência desse dispositivo em diversos projetos de engenharia, o Engenharia 360 elaborou este artigo para explicar o funcionamento básico do giroscópio, suas propriedades e exemplos de aplicação. Confira a seguir!

Sobre o funcionamento do Giroscópio

Começamos este texto explicando que o funcionamento básico do giroscópio está enraizado no princípio da conservação do momento angular. Melhor dizendo, quando um objeto em rotação altera sua orientação, surge uma resistência natural a essa mudança. E justamente é essa a questão da física explorada no giroscópio, buscando não apenas garantir a estabilidade visual dos objetos, mas a sua orientação precisa em diversas situações.

Aliás, o termo "giroscópio" tem origem grega, "gyros" para rotação e "skopein" para observar, remontando aos estudos do físico e astrônomo francês Jean Bernard Léon Foucault que, no século XIX, introduziu o primeiro dispositivo giroscópio.

Os giroscópios teriam, portanto, a capacidade de conservação do momento angular. Isso graças à sua estrutura de engenharia, que detecta e resiste a mudanças na orientação do objeto onde está integrado, mantendo sua estabilidade rotacional enquanto altera sua orientação sem afetar sua rotação. Resumindo, o dispositivo típico seria composto de rotor, eixos de giro e mecanismo de suporte. E, no mercado, podemos encontrar giroscópios mecânicos, a laser e de fibra ótica, cada um com particularidades e aplicações específicas.

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Explicando o momento angular

Vale ressaltar neste texto que o momento angular é, na verdade, uma grandeza física (com módulo, direção e sentido). Ela é usada, obviamente, na medição da quantidade de movimento angular de um objeto, definido do seguinte modo:

produto da massa do objeto, seu vetor velocidade angular e o raio de rotação

Onde:

• L é o momento angular
• m é a massa do objeto
• ω é o vetor velocidade angular
• r é o raio de rotação

A conservação desse momento angular é, assim sendo, importante em muitas aplicações. Na prática, significa que se consegue com que a soma do momento angular de todos os objetos em um sistema fechado permaneça constante ao longo do tempo. E os giroscópios usam o modelo angular para manter a orientação de objetos em movimento.

Curiosidade: Na natureza, os planetas giram em torno do sol devido à conservação do momento angular. Já na engenharia, as turbinas eólicas usam o momento angular para converter a energia do vento em energia elétrica.

Aplicações práticas do giroscópio na engenharia

Os giroscópios, como dissemos antes, são usados em uma variedade de aplicações. Para começar, essa tecnologia faz parte da engenharia atual de barcos, carros, a aviões e naves espaciais, usado em navegação inercial, vitais em sistemas de estabilidade e controle de tração, fornecendo orientação com dados sem necessidade de sinais externos, como de GPS, por exemplo.

É claro que quando falamos em giroscópio ainda lembramos dos aparelhos com sistemas de rotação de tela, como os smatphones e tablets. Nas câmeras de fotografia e videografia, os giroscópios reduzem a trepidação (ou tremores), resultando em captura de imagens mais nítidas, mesmo em condições desafiadoras. Sem contar que esses dispositivos contribuem para uma melhor experiência imersiva em realidade aumentada e virtual, sobretudo em jogos interativos, rastreando movimentos de usuários em tempo real.

Giroscópio nos Jogos de Realidade Aumentada

Certamente você já jogou ou conhece alguém que já se divertiu jogando Pokémon Go, não é mesmo? Esse tipo de jogo funciona em realidade aumentada e é um exemplo prático de uso da tecnologia de giroscópio; nesse caso, permite visualizar os personagens sobre ambientes reais. Quando abrimos a imagem na tela, o giroscópio do celular usa a força da gravidade para identificar a posição do aparelho no espaço. Assim, ele identifica movimentos de rotação e sua orientação, como no Pokémon Go.

Observação: Nem todos os smartphones possuem giroscópio, e os que possuem geralmente são mais caros - alguns com sensores mais precisos do que outros -, como é o caso de aparelhos como Moto G4 Plus, Galaxy S7, iPhone SE e Lenovo Vibe K5. E, infelizmente, muitos aplicativos, como jogos de realidade aumentada, exigem um smartphone com giroscópio.

O presente e o futuro do giroscópio no mercado

O giroscópio é, portanto, um componente essencial para o bom funcionamento de várias tecnologias. Por ser versátil, deve contribuir para o futuro de projetos de engenharia. E a medida que for aprimorado deve desempenhar papéis ainda mais inovadores no setor, impactando positivamente a maneira como interagimos com o mundo ao nosso redor - físico e digital - e como usufruímos da tecnologia em nossa vida cotidiana.

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Fontes: UOL, Gazeta Brasil.

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Eduardo Mikail

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