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陀螺不倒的原理

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陀螺不倒的原理

原理:

因為陀螺的運動由兩個運動合成:繞中軸的自轉和中軸繞垂線的反向圓錐運動。

選取陀螺上最靠近中垂線的一個質點和最遠離中垂線的一個質點做為參考,反向的圓錐運動使得兩個質點一個加速另一個減速,因此造成水平上的離心力不平衡。

物理意義:

陀螺在旋轉的時候,不但圍繞本身的軸線轉動,而且還圍繞一個垂直軸作錐形運動。陀螺圍繞自身軸線作“自轉”運動速度的快慢,決定著陀螺擺動角的大小。轉得越慢,擺動角越大,穩定性越差;轉得越快,擺動角越小,因而穩定性也就越好。陀螺高速自轉,在重力偶作用下,不沿力偶方向翻倒,而繞著支點的垂直軸作圓錐運動。