De eerste tolwet

De eerste tolwet luidt:

"Een sneldraaiende tol, met drie graden van vrijheid behoudt nadat het zijn rust punt gevonden heeft zijn vaste stand in de ruimte."


Deze tolwet is al zichtbaar bij een gewoon speelgoedtolletje.
Al heeft deze slechts twee graden van vrijheid:
-Een beetje verticaal. (Het asje kan 'zwengelen'.)
Ook de aarde is een tol (draait met een snelheid van 1670 km/h op de evenaar) en ook de aardas zwengelt een beetje.
-En horizontaal. (Het tafelblad)

Wat houdt het begrip "drie graden van vrijheid" nu precies in?
Het betekent dat de tol om zijn eigen, om de horizontale en de verticale as kan draaien.
Om de X, de Z én de Y as dus.
Dit begrip staat ook wel  bekend als gyroscoop.

In een gyrokompas zit ook een sneldraaiende tol.


Het is feitelijk een elektromotor die heel snel kan draaien en in zo'n gyroscoop geplaatst is.
Eenmaal op snelheid en, zoals dat heet, "ingeslingerd" is het zeer nauwkeurig en stabiel.

Inslingeren houdt in dat de tol na het starten op snelheid komt (tot wel 60.000 rpm!) en zijn vast punt in de ruimte opzoekt.

 


Daarbij schiet het kompas een paar keer door het vaste punt heen.
Eerst bijvoorbeeld naar rechts, dan terug naar links, dan weer terug naar rechts, maar een beetje minder, waarna hij weer een beetje minder naar links doorschiet en uiteindelijk bij zijn vaste punt uitkomt.
Hij beschrijft dus cirkeltjes in een baan van links naar rechts en terug.

Dit kan, afhankelijk van het merk van het kompas, enkele tientallen minuten duren tot wel een paar uur.
Daarom laat men het gyrokompas doorgaans gewoon 24/7 aan staan.
Tenzij het schip opgelegd wordt en het voor lange(re) tijd langs de kade blijft liggen.

Het punt waarop hij blijft rusten hoeft niet persé het noorden op de kompasroos te zijn.
Maar eenmaal in rust legt de fabrikant de kompasroos er zo op dat het noorden op de schijf naar het noorden op de aarde wijst.


Wanneer alles tot rust gekomen is, is het kompas "ingeslingerd".
Dit proces kunnen we versnellen door het kompas alvast in te stellen op de koers die het schip zo'n beetje voor ligt.