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OSCILACIONES, PÉNDULO FÍSICO Y GIROSCÓPO 217

En realidad, el movimiento es más complejo: el ángulo q (Fig. X-21), varía de
un valor mínimo a otro máximo, realizando el eje, además del movimiento de pre-
cesión (cabeceo del trompo), un «festoneado» o «balanceo» llamado nutación.
Por efectos del rozamiento el momento angular (Iv) va disminuyendo, el cono
de precesión va aumentando su abertura y el «trompo» cae.

X – 19. Aplicación del giróscopo
MOVIMIENTO DE UN GIRÓSCOPO CUYO EJE TIENE ABSOLUTA LIBERTAD DE ORIENTACIÓN:
Consideremos un giróscopo en una suspensión Cardan (Fig. X-24). El centro de
gravedad del volante coincide con la intersección de los ejes X, Y, Z, y, por tanto, el
peso queda anulado por la reacción del soporte. Enhebrando un hilo en un orificio
del eje EE¢y tirando de tal hilo, el volante o «rotor» se pone a girar en torno a Y.
A) Cualquiera que sea la orientación del eje de giro, presenta éste gran estabili-
dad, como se demuestra haciendo girar con la mano el soporte S y observando
cómo el eje EE¢no cambia de orientación, como cambia cuando el volante no gira;
tampoco cambia sensiblemente tal orientación si se golpean el anillo A o la horqui-
lla H.
Fig. X-24.– Suspención Cardan.
B) Si en el ganchito G colgamos un peso, se originará un par de fuerzas cuyo
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momento N va en dirección y sentido OX¢, como el momento angular va en el sen-
tido OY, obedeciendo a la ley antedicha OY tiende a coincidir
con OX¢y se realizará, en torno al eje Z una «precesión»; lo mis-
mo que en el caso del trompo; N gira en el plano horizontal con
la misma velocidad angular que la de precesión ya que el pesito
P acompañará al eje EE¢en su giro, la precesión cesa en el
instante que se quita el peso P, quedando fija la orientación
del eje, mientras no vuelva a actuar otro par de fuerzas.
C) Sin peso alguno en el ganchito G, y girando el rotor, to-
mamos con nuestra mano la horquilla H y la hacemos girar, co-
municándole un par de fuerzas cuyo momento es vertical y ha-
cia arriba (sentido positivo del eje Z); el momento angular (Iv)
tiende a coincidir con el momento del par y el eje EE¢se empi-
na (subiendo E¢) hasta quedar vertical. Si en una posición inter-
media cesa el par (dejamos de actuar sobre la horquilla H), el
eje del rotor queda en la posición que estaba cuando dejó de
actuar el par. Estos hechos nos confirman las leyes:
Si sobre un giróscopo que gira en torno a un eje con libertad
de movimientos, no actúa par de fuerza alguno, se mantiene fija
la orientación de su eje de giro; al actuar un par, el momento
angular tiende a coincidir con el momento del par (EFECTO GI-
ROSCÓPICO); el efecto giroscópico cesa al cesar el par que lo pro-
dujo.
La TIERRA COMO GIRÓSCOPO: El eje de rotación terrestre NS, Fig. X-25.– La Tierra como giróscopo.
forma con la normal A al plano de la eclíptica un ángulo de 23 o
27¢8¢¢, (Fig. X-25), el mismo que forman entre sí los planos
ecuatorial y de la eclíptica; a esta inclinación se deben las estaciones del año. El hecho de que la
Tierra no es esférica y la mayor atracción del Sol sobre las regiones de la Tierra más próximas a él,
hacen que la resultante de las fuerzas que actúan sobre nuestro planeta, no pase por su centro de
masas, lo que origina una fuerza, localizada en él, productora del movimiento de traslación y un
par (F¢F¢¢), de momento N, que tendería a llevar el plano ecuatorial sobre la eclíptica, si no se re-
alizase el efecto giroscópico. Razonando exactamente como hicimos en el estudio del «trompo»,
demostraríamos la existencia de un movimiento de precesión del eje terrestre, en sentido contrario
al de giro de la Tierra; la abertura del cono de precesión es doble que el ángulo que forman el pla-
no de la eclíptica y el ecuatorial y el período de tal movimiento 25 800 años. Cuando transcurra la
mitad de este tiempo el eje terrestre dejará de apuntar a la que hoy es Estrella Polar y apuntará a
Vega, de la constelación de Lira.
Los cambios de posición del Sol y la Luna, con respecto a la Tierra, originan, en ésta, una pe-
queña nutación que se superpone a la traslación, rotación y precesión.

BRÚJULA GIROSCÓPICA: Supongamos a un giróscopo en el polo N, con absoluta libertad de
orientación de su eje (suspensión Cardan) y con su rotor girando; el giro de la Tierra no influye
para nada en la orientación de su eje, que permanecerá invariable, lo mismo que cuando gira-
mos el soporte S, del giróscopo (experiencia A). Un observador situado en el polo creerá que en
24 horas el eje del rotor realiza un cono completo de precesión (si el eje estaba desviado de la ver-
tical) aunque, en realidad, giran la Tierra y el observador, conservando el eje del volante su orien- Fig. X-26.– Brújula giroscópica.