为什么陀螺旋转时不会倒下?

为什么陀螺旋转时不会倒下?,第1张

旋转而倾斜的陀螺为什么不倒?自转陀螺 具有自旋角动量,重力矩M 使自旋角动量随时间△t (或dt)产生了增量△L (或dL),陀螺在自转同时产生了公转(进动),用角动量定理表述为M=dL/dt。重力矩M 在产生(△L)时已全部奉献出来,不存在剩余的重力矩 可以为陀螺倾倒 效犬马之劳。总之重力矩对静止陀螺起到了倾倒效果;重力矩对自旋陀螺起到了角动量增量(△L)的效果,角动量增量的方向,即是陀螺公转速度的方向。公转角速度Ω与自转角速度ω的存在如下关系 Ω=M/L=M/Ⅰω。

■ 章动是陀螺的自转轴在进动(公转)过程中,自转轴发生微小抖动的现象,本题不考虑这细节。

陀螺仪在转动的时候不会倒下,是因为陀螺的进动角动量可以平衡它的重力距。在这样的情况下,陀螺中间会有一个平衡点,陀螺会围绕着陀螺仪的轴做一个垂直的旋转运动。这也是陀螺仪的稳定性,是陀螺运动的一种力学特性。

一、陀螺与陀螺仪

说起陀螺,我们大家应该都不怎么陌生,它是中国民间最早的娱乐工具之一,我们经常看到在街边的公园里,有一些老大爷在玩陀螺。陀螺仪则是一种比较学术的名称,它指的是用高速回转体的动量距敏感壳内相对惯性空间,绕着正交自转轴的一个或两个轴的角的运动检测设备。在一定的条件下,陀螺在不停自转的同时,会环绕着另一个固定的轴不停地旋转。

二、陀螺仪的原理

陀螺仪在旋转的时候,它向地面会有一些倾斜,所以重力对陀螺的力矩不为零。而陀螺的进动角动量可以平衡它本身的重力距,所以陀螺在旋转的时候不会倒向地面。陀螺仪围绕自身轴线自转的快慢,决定着它摆动角的大小。如果陀螺仪转得越慢,它的摆动角就越大,稳定性就不太好,如果转得越快,摆动角就越小,稳定性就越来越好,转的时间也越来越长。

三、陀螺仪的应用

陀螺仪最早应用于航海事业,随着科技的发展,它在航空航天事业中也得到了广泛的应用。陀螺仪可以作为指示仪表,也可以作为一个敏感元件,信号接收器。它可以提供准确的方位,速度,加速度信号,以便驾驶员用来控制仪器。在卫星,导d或火箭的制导中,可以利用陀螺仪来传递信息,完成姿态控制和轨道控制。

陀螺仪广泛应用于航空航天,兵器,生物医学等领域,在现代国民经济建设中占有重要的地位。亲爱的读者朋友们,你们现在明白了吗?

陀螺不倒的原理是陀螺在旋转的时候,一面围绕本身的轴线作“自转”,一面围绕垂直轴作“进动”。使得陀螺并非垂直立于地面之上,而是对地面法线有一定的偏离,向地面有一些倾斜。所以重力对陀螺的力矩不为零,陀螺的进动角动量可以平衡重力矩的作用,使陀螺在旋转时不会倒。

扩展资料:

陀螺围绕自身轴线作“自转”的快慢,决定着陀螺摆动角的大小。转得越慢,摆动角越大,稳定性越差;转得越快,摆动角越小,因而稳定性也就越好。而且陀螺的外形也对陀螺的进动有影响。

陀螺形状上半部分为圆形,下方尖锐。从前多用木头制成,现代多为塑料或铁制。玩时可用绳子缠绕,用力抽绳,使直立旋转。或利用发条的d力旋转。传统古陀螺大致是木或铁制的倒圆锥形,玩法是用鞭子劈。现代已有用发射器发射的陀螺。


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