陀螺里的秘密

3陀螺特性——定軸性 陀螺在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中不會(huì)倒下，要?dú)w功于陀螺的第一個(gè)特性，叫做定軸性.陀螺在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果作用在它上面的外力的力矩為零，由角動(dòng)量定理可知，這時(shí)陀螺對(duì)于支點(diǎn)的角動(dòng)量守恒，在運(yùn)動(dòng)中角動(dòng)量的方向始終保持不變.陀螺上的每一個(gè)點(diǎn)都在一個(gè)跟旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面里沿著一個(gè)圓周轉(zhuǎn)動(dòng).按照慣性定律，每一個(gè)點(diǎn)隨時(shí)都極力想使自己沿著圓周的一條切線離開(kāi)圓周，可是所有的切線都與圓周本身在同一個(gè)平面內(nèi).因此，每一個(gè)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，都極力使自己始終停留在跟旋轉(zhuǎn)軸垂直的那個(gè)平面上.角動(dòng)量守恒在生活中是隨處可見(jiàn)的.花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員把手收攏或者抱胸，她身體的一部分到轉(zhuǎn)軸的距離變小，自轉(zhuǎn)角速度變大，運(yùn)動(dòng)員就飛速旋轉(zhuǎn)起來(lái)了.
陀螺特性——進(jìn)動(dòng)性 陀螺的第二個(gè)特性是進(jìn)動(dòng)性.當(dāng)陀螺高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，陀螺的中心軸像是繞著一個(gè)豎立的桿子在轉(zhuǎn)圈，這種高速自轉(zhuǎn)物體的軸在空間轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象叫做進(jìn)動(dòng).這是因?yàn)楫?dāng)陀螺受到對(duì)于支點(diǎn)的重力的力矩作用時(shí)，根據(jù)角動(dòng)量定理，角動(dòng)量的矢量方向便隨著陀螺的轉(zhuǎn)動(dòng)，描出一個(gè)圓錐體.
其實(shí)，由于太陽(yáng)和月球施加的潮汐力，我們的地球一直在不斷地緩慢地進(jìn)動(dòng)著，長(zhǎng)期的進(jìn)動(dòng)就成為歲差.在我們的日常生活中，也可以常常看到進(jìn)動(dòng)，例如自行車(chē)在行駛過(guò)程中，如果它稍有歪斜，只要把車(chē)頭向另一方稍微轉(zhuǎn)動(dòng)一下，車(chē)子就平衡了.這是重力對(duì)于輪胎支點(diǎn)形成了進(jìn)動(dòng)力矩，促使車(chē)子恢復(fù)了平衡.
陀螺的特性——章動(dòng)性 陀螺的第三個(gè)特點(diǎn)是章動(dòng)性.陀螺不可能永無(wú)止境地旋轉(zhuǎn)下去，當(dāng)陀螺由于摩擦而開(kāi)始慢慢下落時(shí)，所做的運(yùn)動(dòng)就是章動(dòng).章動(dòng)是指剛體做進(jìn)動(dòng)時(shí)，繞自轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量的傾角在兩個(gè)角度之間變化，拉丁語(yǔ)的意思就是點(diǎn)頭.陀螺在做進(jìn)動(dòng)的同時(shí)，它的頂部還在做著“點(diǎn)頭”運(yùn)動(dòng).
章動(dòng)在天體中是一個(gè)非常常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)，地球也存在著章動(dòng)，地球“點(diǎn)一次頭”要花18.6年.我國(guó)古代歷法將19年稱(chēng)為一章，因此這種運(yùn)動(dòng)就被稱(chēng)為章動(dòng).
現(xiàn)在，隨著和科技的結(jié)合，陀螺的種類(lèi)越來(lái)越多，有鐳射陀螺、變色陀螺、發(fā)光陀螺、音樂(lè)陀螺、風(fēng)車(chē)陀螺、磁性陀螺等50多種，深受人們的喜愛(ài).陀螺中隱藏著的很多科學(xué)奧秘，值得我們?cè)偕钜粚尤ヌ接?
2在角速度一定的情況下 其線速度與陀騾的半徑有關(guān) 所以有效地增大半徑是一個(gè)不錯(cuò)的方法