thumb|150px|Animación en 3D d'un xiroscopiu o xiroscopiu. Si'l soporte de Cardano nel que ta sofitáu nun tien esfregadura apreciable, el xiroscopiu caltién la orientación de la so exa de rotación. El xiroscopiu (del griegu skopeein, 'ver' y gyros, 'xiru') ye un dispositivu mecánicu que sirve pa midir, caltener o camudar la orientación nel espaciu de dalgún aparatu o vehículu.
Ta formáu esencialmente por un cuerpu con simetría de rotación que xira alredor de la exa de dicha simetría. Cuando'l xiroscopiu sométese a un momentu de fuercia que tiende a camudar la orientación de la so exa de rotación, tien un comportamientu aparentemente paradóxicu, yá que camuda d'orientación (o esperimenta un momentu angular sía que non, si ta acutáu) xirando respectu d'una tercer exa, perpendicular tantu a aquel respectu del cual emburriar a xirar, como a la so exa de rotación inicial. Si ta montáu sobre un soporte de Cardano qu'embrive cualesquier momentu angular esternu, o si a cencielles xira llibre nel espaciu, el xiroscopiu caltién la orientación de la so exa de rotación ante fuercies esternes que tiendan a esvialo meyor qu'un oxetu non xiratoriu; esviar muncho menos, y nuna direición distinta.
Presenta, por tanto, dos propiedaes fundamentales: la inercia xiroscópica o «rixidez nel espaciu» y la precesión, que ye l'enclín de la exa n'ángulu rectu ante cualquier fuercia que tienda a camudar el planu de rotación. Estes propiedaes manifestar a tolos cuerpos en rotación, incluyida la Tierra. El términu xiroscopiu aplícase xeneralmente a oxetos esféricos o en forma de discu montaos sobre una exa, de forma que puedan xirar llibremente en cualquier direición; estos preseos emplegar pa demostrar les propiedaes anteriores, pa indicar movimientos nel espaciu, o pa producilos.
Esti fenómenu físicu, el efeutu xiroscópicu, puede reparase fácil y cotidianamente en peonces, o monedes llanzaes a rodar, por casu, anque de xacíu, cualquier oxetu xiratoriu funciona en ciertu mou, como xiroscopiu. El xiru en vuelu impartíu pol xugador a un balón de rugbi, o'l d'una bala disparada dende una arma d'ánima rayada pa estabilizar la so trayeutoria son exemplos d'aplicación del efeutu.
Historia y aplicaciones thumb|right|Peonces o trompos.
La peonza o trompu ye de xuru l'elementu cultural más vieyu y senciellu qu'ilustra de forma clara l'efeutu xiroscópicu en funcionamientu. Nes sos diverses formes conocer dende bien antiguu, con restos y referencies pictóriques o epigráficas que daten siquier dende'l primer mileniu e.C., en Mesopotamia, anque de xuru sía bien anterior. Hai evidencies del so usu tempranu na Antigua Roma, en Grecia, China, India y munchos otros llugares. Permanez n'esencia un xuguete inalteráu, variando llixeramente la forma y los materiales (magre, madera, plásticu, metal, etc.) y la decoración. De xacíu, conocer empíricamente el so funcionamientu, el fechu de que al xirar caltiénse de pies, nun implica que se conocieren les causes del fenómenu, nin poder calcular la magnitú y los factores qu'inflúin nel efeutu, colo que les aplicaciones más potentes nun fueron evidentes hasta muncho más tarde, concluyida la revolución científica y escontra el final de la Revolución Industrial.
thumb|left|Retruque del xiroscopiu inventáu por Foucault en 1852, construyida por Dumoulin-Froment pa la esposición universal de 1867. Conservatoriu Nacional d'Artes y Oficios, París.
Al paecer, unu de los primeros intentos conocíos d'aplicación de les propiedaes de la peonza foi'l «espejillo xiratoriu» de John Serson, un capitán inglés. En 1743, inventó una especie de peonza que sirviría p'alcontrar l'horizonte n'alta mar, en condiciones de visibilidá amenorgada, gracies a la so estabilidá dinámica. Sería un precursor bien rudimentariu del horizonte artificial modernu, anque nun paez tener gran impautu.
A quien s'atribúi'l descubrimientu del efeutu xiroscópicu y la construcción del primer preséu paecíu al xiroscopiu modernu ye al astrónomu alemán Johann Bohnenberger, quien en 1817 escribió avera de la tema nun escritu tituláu Descripción d'una máquina pa la esplicación de les lleis de rotación de la Tierra en redol a la so exa, y del cambéu d'orientación del mesmu. Llamó al so aparatu, una esfera rotatoria pesada, "la máquina".Johann G. F. Bohnenberger (1817) "Beschreibung einer Maschine zur Erläuterung der Gesetze der Umdrehung der Erde um ihre Axe, und der Veränderung der Lage der letzteren" (Descripción d'una máquina pa la esplicación de les lleis de rotación de la Tierra en redol a la so exa, y del cambéu d'orientación del mesmu), Tübinger Blätter für Naturwissenschaften und Arzneikunde, vol. 3, páxines 72–83. El matemáticu francés Siméon Denis Poisson yá mentaEl matemáticu francés Poisson menta la máquina de Bohnenberger yá en 1813: Simeon-Denis Poisson (1813) "Mémoire sur un cas particulier du mouvement de rotation des corps pesans" [Memoria sobre un casu particular del movimientu de rotación de los cuerpos pesaos.], Journal de l'École Polytechnique, vol. 9, páxines 247–262. Disponible n'Internet en: http://www.ion.org/museum/files/File_2.pdf . dicha máquina en 1813, nuna memoria so, y el so compatriota y colega Pierre-Simon Laplace, trabayando entós daquella na escuela politéunica de París, encamentó'l so usu na enseñanza, como ayuda didáctica. Asina foi como llegó a saber d'ella Léon Foucault.(N'inglés) Wagner JF, "La Máquina de Bohnenberger", Institutu de la Navegación. (Wagner JF, "The Machine of Bohnenberger", The Institute of Navigation)
El xiroscopiu como tal foi inventáu, con esi mesmu nome, en 1852 por Foucault, montando una masa rotatorio nun soporte de Cardano pa un esperimentu de demostración de la rotación de la Tierra. La rotación yá fuera demostrada col pendilexu de Foucault. Sicasí nun entendía por qué la velocidá de rotación del pendilexu yera más lenta que la velocidá de rotación de la Tierra por un factor , onde representa la llatitú en que s'alcuentra'l pendilexu. Precisábase otru aparatu pa demostrar la rotación de la Tierra de forma más simple. thumb|right|Xiroscopiu direccional modernu, como los emplegaos n'aviones, misiles y torpedos, fabricáu pola corporación Sperry Co. Ésti en concretu pertenez a un avión.Foucault presentó asina un aparatu capaz de caltener una rotación abondo rápida (150 a 200 vueltes per minutu) mientres un tiempu abondu (una decena de minutos) por que pudieren faese midíes. Esta proeza mecánica (pa la dómina) ilustra'l talentu de Foucault y el so collaborador Froment en mecánica. 180px|thumb|left|Unidá de navegación inercial d'un misil balísticu d'algame entemediu S3 francés. Foucault tamién se dio cuenta de que'l so aparatu podía sirvir pa indicar el Norte. N'efeutu, si torguen ciertos movimientos del soporte del xiroscopiu, ésti allíniase col meridianu. Esto dexó la invención del girocompás, una brúxula xiroscópica.
Otra de les sos aplicaciones industriales iniciales foi sirvir como sistema de guía a los primeres torpedos, dexando programar una rudimentaria ruta a siguir antes del llanzamientu y correxir les esviaciones sobre la marcha, hasta ciertu puntu. Polo xeneral emplegar enforma pa la navegación inercial n'aviones, misiles y similares construyíos antes de l'apaición del GPS (entá son imprescindibles, pero yá non como únicu o principal sistema d'empuestu, sinón pa controlar con precisión la orientación). Nesti campu últimamente empiecen a sustituyise por xiroscopios de fibra óptica, y en munches aplicaciones industrial y cotidianu, como la tableta o'l teléfonu intelixente, utilícense xiroscopios del tipu "MEMS" (Micro Electro Mechanical System), "SMLM" n'asturianu, con menor tamañu y pesu, y mayor precisión y cencellez, que namái comparten la función col xiroscopiu mecánicu, non l'efeutu xiroscópicu como principiu operativu.
Tamién s'utilicen xiroscopios mecánicos pa menguar el valumbu de navíos y p'estabilizar plataformes de tiru.
right|frame|Cuando s'emburria'l llau derechu escontra baxo, este, en llugar de baxar, mover escontra l'observador. right|frame| Cuando se da un golpecito na estremidá de la barra horizontal comunicar a les mases una velocidá horizontal perpendicular a les sos velocidaes tanxenciales. Vista dende enriba del dibuxu d'esquierda. Les velocidaes de la masa de riba tán dibuxaes en trazos continuos y les de la masa de baxo en puntiáu.
Descripción del efeutu xiroscópicu Supongamos un xiroscopiu formáu por un discu montáu sobre una exa horizontal, alredor del cual el discu xira llibremente a gran velocidá, como se repara na figura de la derecha. Un observador caltién la exa del fondu cola manzorga y la exa de lantre cola mano derecha. Si l'observador trata de faer xirar la exa escontra la derecha (baxando la mano derecha y xubiendo la manzorga) va sentir un comportamientu bien interesáu, una y bones el xiroscopiu emburria la so mano derecha y tira de la so manzorga. L'observador acaba de sentir l'efeutu xiroscópicu. Ye una sensación bien sorprendente porque da la impresión de que'l xiroscopiu nun se porta como un oxetu normal».
Descripción detallada del efeutu Sía l'oxetu dibuxáu na imaxe de la derecha, formáu por dos mases (en negru) de pequeñes dimensiones suxetes por una barra (en verde) en forma de T de masa despreciable y total rixidez. El centru de la T ta afitáu a un soporte per mediu d'una rótula que dexa que la barra en T xire llibremente alredor de cualquier exa.
Les mases xiren rápido alredor del puntu fixu con una velocidá tanxencial . Nel momentu que les mases pasen pola posición del dibuxu da un impulsu escontra baxo na estremidá llibre de la T. La barra verde tresmite esi impulsu a les dos mases y da-y a caúna, una pequeña velocidá horizontal perpendicular a la so velocidá actual. Escontra la derecha na masa de riba y escontra la esquierda na masa de baxo; esto ye, la barra xira un pocu respectu de la exa llonxitudinal.
Nel dibuxu de la derecha apaecen les dos mases vistes dende enriba. Les velocidaes comunicaes pol impulsu sumir a les velocidaes corrientes. La consecuencia inmediata ye que la velocidá de la masa de riba esviar llixeramente escontra la derecha y la velocidá de la masa de baxo esviar escontra la esquierda. Sorprendentemente, el resultáu final ye que'l planu de rotación de les dos mases xiró (amás de respectu de la exa llonxitudinal, tamién respectu de la exa vertical) O, dicho otra manera, la exa de rotación de les dos mases xiró respectu de dos exes, y non yá respectu del qu'intentábamos faelo xirar.
Nun xiroscopiu nun se trata de dos mases puntuales sinón de mases distribuyíes sobremanera'l discu o'l cilindru, pero eso nun camuda'l fondu de la esplicación. Y cuando, en llugar de da-y un impulsu a un xiroscopiu, aplícase-y un momentu, puede considerase esti momentu como una socesión de curtios impulsos. Cada unu d'ellos añade a les mases una ínfima velocidá perpendicular a les sos velocidaes. Eso fai que la velocidá camude de direición ensin camudar de módulu.
thumb|500px|right|Xiroscopiu en funcionamientu. La exa colorada ye la exa de rotación del discu. El verde ye la exa respeuto del que se fai xirar el planu de rotación del discu. L'azul ye la exa respeuto del cual manifiéstase, nesti casu, l'efeutu xiroscópicu, dándo-y un segundu sentíu de xiru al planu de rotación del discu. (Nótese que les funciones de la exa verde y l'azul podríen intercambiase, y l'efeutu visible sería'l mesmu.
Esplicación intuitiva de la causa del efeutu xiroscópicu