一、玩具陀螺為什么可以旋轉不倒
陀螺玩具很多人都玩過(guo)(guo),放在地(di)上(shang)抽打能旋(xuan)轉很長時(shi)間(jian)而不(bu)(bu)倒下(xia),很有意思,不(bu)(bu)過(guo)(guo)大家對于陀螺為什么(me)不(bu)(bu)倒可能不(bu)(bu)太(tai)了解,那么(me)陀螺玩具的原(yuan)理是什么(me)呢(ni)?
旋轉的(de)陀螺不(bu)倒(dao)是(shi)離(li)心力抗衡(heng)重(zhong)力矩運動(dong),不(bu)論陀螺是(shi)左旋還是(shi)右(you)旋,只(zhi)要進動(dong)與自轉的(de)角速度差的(de)平(ping)方,大于(yu)陀螺的(de)重(zhong)力就能維(wei)持力平(ping)衡(heng)運動(dong)不(bu)倒(dao)。
陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)在旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)時,由(you)兩(liang)個運(yun)(yun)動合成:繞(rao)(rao)(rao)中軸的(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan)(zhuan)和(he)中軸繞(rao)(rao)(rao)垂線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)反(fan)向(xiang)圓錐運(yun)(yun)動,即(ji)既會圍(wei)繞(rao)(rao)(rao)本身(shen)的(de)(de)(de)(de)軸線(xian)(xian)轉(zhuan)(zhuan)動,同時還圍(wei)繞(rao)(rao)(rao)一個垂直軸作(zuo)錐形運(yun)(yun)動,因此陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)時并不是像看起來一樣垂直立于地(di)面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de),而是對地(di)面(mian)法線(xian)(xian)有一定的(de)(de)(de)(de)偏(pian)離(li),向(xiang)地(di)面(mian)有一些傾斜,重力(li)對陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)力(li)矩不為零,而陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)進動角動量可以平衡重力(li)矩的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,所以陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)在旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)時不會倒(dao)向(xiang)地(di)面(mian)。
二、陀螺玩具能轉多久
在(zai)玩(wan)玩(wan)具陀(tuo)螺的時候,施力(li)后陀(tuo)螺會(hui)在(zai)地面上不(bu)停旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),通過抽打還能讓(rang)它旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的時間更長,那么陀(tuo)螺能轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)多久呢?
陀(tuo)螺玩具要(yao)(yao)持(chi)續轉(zhuan)動,對它的(de)(de)自(zi)平衡(heng)能力要(yao)(yao)求是很高的(de)(de),在沒有外力作用的(de)(de)情況下,需要(yao)(yao)陀(tuo)螺自(zi)行抵消各種摩擦、角度(du)(du)、速度(du)(du)不(bu)當(dang)等問(wen)題,一點(dian)點(dian)不(bu)到位都會使陀(tuo)螺迅速失去平衡(heng)結束旋轉(zhuan)。
因此,一般來說,普通的陀螺一次(ci)性旋(xuan)(xuan)轉5分(fen)鐘左右就比較牛了(le),抽打施加外力的話,能旋(xuan)(xuan)轉的時(shi)間更(geng)長(chang);不過(guo)也有部分(fen)陀螺(luo)能一次(ci)性旋(xuan)(xuan)轉更(geng)長(chang)時(shi)間,一款內置有電(dian)機(ji)推動(dong)的機(ji)械陀螺(luo)能持續旋(xuan)(xuan)轉27+小時(shi),可以說是非(fei)常能轉了(le)。