一、玩具陀螺為什么可以旋轉不倒
陀螺玩(wan)具很多人都玩(wan)過,放在地上(shang)抽打能旋(xuan)轉很長時間而不倒下,很有意思,不過大家對于陀螺為什么(me)(me)(me)不倒可能不太了解,那么(me)(me)(me)陀螺玩(wan)具的原理(li)是(shi)什么(me)(me)(me)呢(ni)?
旋(xuan)轉的陀(tuo)螺(luo)不(bu)倒(dao)(dao)是(shi)離(li)心力抗衡重力矩運(yun)動,不(bu)論陀(tuo)螺(luo)是(shi)左旋(xuan)還是(shi)右(you)旋(xuan),只要進動與(yu)自轉的角速度(du)差的平方,大(da)于陀(tuo)螺(luo)的重力就能維(wei)持力平衡運(yun)動不(bu)倒(dao)(dao)。
陀(tuo)螺在(zai)(zai)旋轉時,由兩(liang)個運(yun)動(dong)合成(cheng):繞中軸(zhou)的(de)(de)(de)自轉和(he)中軸(zhou)繞垂線(xian)的(de)(de)(de)反(fan)向圓錐運(yun)動(dong),即既會(hui)圍(wei)繞本身的(de)(de)(de)軸(zhou)線(xian)轉動(dong),同(tong)時還(huan)圍(wei)繞一(yi)(yi)個垂直軸(zhou)作錐形運(yun)動(dong),因(yin)此陀(tuo)螺旋轉時并(bing)不(bu)是(shi)像看(kan)起來一(yi)(yi)樣垂直立于地面(mian)上的(de)(de)(de),而是(shi)對地面(mian)法線(xian)有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)偏離,向地面(mian)有一(yi)(yi)些傾斜,重力(li)對陀(tuo)螺的(de)(de)(de)力(li)矩(ju)不(bu)為(wei)零(ling),而陀(tuo)螺的(de)(de)(de)進(jin)動(dong)角動(dong)量可以平(ping)衡重力(li)矩(ju)的(de)(de)(de)作用,所以陀(tuo)螺在(zai)(zai)旋轉時不(bu)會(hui)倒(dao)向地面(mian)。
二、陀螺玩具能轉多久
在(zai)玩玩具陀(tuo)螺(luo)的時候,施力后陀(tuo)螺(luo)會在(zai)地面上不停旋轉(zhuan),通(tong)過抽打還能讓它旋轉(zhuan)的時間更長,那么陀(tuo)螺(luo)能轉(zhuan)多(duo)久呢?
陀(tuo)螺玩(wan)具要(yao)持續轉動(dong),對它的(de)(de)自平衡能(neng)力(li)要(yao)求是很(hen)高(gao)的(de)(de),在沒(mei)有外力(li)作用的(de)(de)情況下,需要(yao)陀(tuo)螺自行抵消各種(zhong)摩擦、角度(du)、速(su)度(du)不當等問(wen)題,一點點不到位都會(hui)使陀(tuo)螺迅速(su)失去平衡結束(shu)旋轉。
因此,一般來說,普通的陀螺一次(ci)性旋(xuan)轉5分鐘左右就比較牛了,抽打施(shi)加外力的(de)(de)話,能旋(xuan)轉的(de)(de)時間更長(chang);不過也有部(bu)分陀螺能一次(ci)性旋(xuan)轉更長(chang)時間,一款內置(zhi)有電機推動的(de)(de)機械(xie)陀螺能持續旋(xuan)轉27+小(xiao)時,可以說是非常能轉了。