一、玩具陀螺為什么可以旋轉不倒
陀(tuo)螺玩具很多人都玩過,放(fang)在地上抽打能(neng)旋轉(zhuan)很長時間(jian)而不倒下(xia),很有意思,不過大(da)家對于陀(tuo)螺為什(shen)么(me)(me)不倒可能(neng)不太了解,那么(me)(me)陀(tuo)螺玩具的原理是什(shen)么(me)(me)呢?
旋(xuan)(xuan)轉的(de)陀螺(luo)不倒(dao)是離心力(li)抗衡(heng)重力(li)矩運(yun)動(dong)(dong),不論陀螺(luo)是左(zuo)旋(xuan)(xuan)還是右旋(xuan)(xuan),只(zhi)要進動(dong)(dong)與自轉的(de)角速(su)度(du)差的(de)平方,大于(yu)陀螺(luo)的(de)重力(li)就(jiu)能維持力(li)平衡(heng)運(yun)動(dong)(dong)不倒(dao)。
陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)時(shi),由兩個運(yun)(yun)動(dong)(dong)合(he)成:繞中軸(zhou)的自(zi)轉(zhuan)(zhuan)和中軸(zhou)繞垂線(xian)的反向(xiang)圓錐(zhui)運(yun)(yun)動(dong)(dong),即既會圍(wei)繞本身的軸(zhou)線(xian)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong),同(tong)時(shi)還圍(wei)繞一個垂直軸(zhou)作錐(zhui)形運(yun)(yun)動(dong)(dong),因此(ci)陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)旋轉(zhuan)(zhuan)時(shi)并不是像(xiang)看起來一樣(yang)垂直立于地面上(shang)的,而是對(dui)地面法線(xian)有一定的偏離,向(xiang)地面有一些(xie)傾(qing)斜,重(zhong)力(li)對(dui)陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)的力(li)矩不為零(ling),而陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)的進動(dong)(dong)角(jiao)動(dong)(dong)量可(ke)以平衡重(zhong)力(li)矩的作用,所以陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)時(shi)不會倒(dao)向(xiang)地面。
二、陀螺玩具能轉多久
在(zai)玩玩具陀螺(luo)的時候,施力后陀螺(luo)會(hui)在(zai)地面上不停旋轉(zhuan),通過抽(chou)打還能讓它(ta)旋轉(zhuan)的時間更長,那(nei)么陀螺(luo)能轉(zhuan)多(duo)久呢?
陀螺(luo)玩具要(yao)持續轉動(dong),對它(ta)的(de)自(zi)平衡能力要(yao)求是很高的(de),在沒有外力作用的(de)情況下(xia),需要(yao)陀螺(luo)自(zi)行抵消各種摩擦、角度、速(su)度不當等問題,一點(dian)(dian)點(dian)(dian)不到位都會使(shi)陀螺(luo)迅速(su)失去平衡結束旋轉。
因此,一般來說,普通的陀螺一次性旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)5分鐘左右就比較牛了,抽打施(shi)加外力的話,能(neng)(neng)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的時間(jian)更長;不過也有(you)部分陀螺能(neng)(neng)一次性旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)更長時間(jian),一款內置有(you)電(dian)機(ji)(ji)推動的機(ji)(ji)械陀螺能(neng)(neng)持(chi)續旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)27+小時,可(ke)以說是非(fei)常能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)了。