一、玩具陀螺為什么可以旋轉不倒
陀(tuo)螺玩具(ju)很多人都玩過,放在地(di)上(shang)抽打能旋轉很長時間而不(bu)倒下,很有意(yi)思(si),不(bu)過大家對于陀(tuo)螺為(wei)什(shen)么不(bu)倒可能不(bu)太了(le)解,那(nei)么陀(tuo)螺玩具(ju)的原理是什(shen)么呢?
旋轉的陀(tuo)螺(luo)(luo)不倒(dao)(dao)是離(li)心力(li)(li)抗(kang)衡重(zhong)力(li)(li)矩運(yun)動,不論陀(tuo)螺(luo)(luo)是左旋還是右(you)旋,只要進動與自轉的角速度差(cha)的平方,大(da)于陀(tuo)螺(luo)(luo)的重(zhong)力(li)(li)就能維(wei)持力(li)(li)平衡運(yun)動不倒(dao)(dao)。
陀(tuo)(tuo)(tuo)螺在旋(xuan)轉時,由兩個(ge)運動(dong)(dong)合(he)成:繞中軸的(de)(de)自轉和中軸繞垂(chui)(chui)線的(de)(de)反(fan)向(xiang)(xiang)圓錐運動(dong)(dong),即既(ji)會圍(wei)繞本身(shen)的(de)(de)軸線轉動(dong)(dong),同時還圍(wei)繞一(yi)個(ge)垂(chui)(chui)直軸作錐形運動(dong)(dong),因此陀(tuo)(tuo)(tuo)螺旋(xuan)轉時并不是像(xiang)看起來一(yi)樣垂(chui)(chui)直立于(yu)地面(mian)上的(de)(de),而是對(dui)地面(mian)法線有一(yi)定(ding)的(de)(de)偏離,向(xiang)(xiang)地面(mian)有一(yi)些傾斜,重(zhong)力(li)對(dui)陀(tuo)(tuo)(tuo)螺的(de)(de)力(li)矩不為(wei)零,而陀(tuo)(tuo)(tuo)螺的(de)(de)進動(dong)(dong)角動(dong)(dong)量可以(yi)(yi)平衡重(zhong)力(li)矩的(de)(de)作用,所以(yi)(yi)陀(tuo)(tuo)(tuo)螺在旋(xuan)轉時不會倒(dao)向(xiang)(xiang)地面(mian)。
二、陀螺玩具能轉多久
在玩玩具陀螺的時(shi)候,施力后陀螺會在地(di)面上(shang)不(bu)停旋轉,通過抽(chou)打還能(neng)讓它旋轉的時(shi)間(jian)更(geng)長,那么陀螺能(neng)轉多久(jiu)呢?
陀(tuo)螺(luo)(luo)玩具要(yao)(yao)持續轉(zhuan)動,對它的自平衡能力要(yao)(yao)求是(shi)很高(gao)的,在沒有外力作用的情況下(xia),需要(yao)(yao)陀(tuo)螺(luo)(luo)自行抵消各種摩(mo)擦、角度、速度不(bu)當(dang)等問題,一點(dian)點(dian)不(bu)到位都(dou)會使陀(tuo)螺(luo)(luo)迅(xun)速失去(qu)平衡結束旋轉(zhuan)。
因此,一般來說,普通的陀螺一次(ci)性旋轉(zhuan)5分(fen)鐘左右就(jiu)比(bi)較牛了(le),抽打施加外力(li)的話(hua),能(neng)旋轉(zhuan)的時(shi)間更(geng)長;不過也有(you)(you)部分(fen)陀(tuo)螺能(neng)一次(ci)性旋轉(zhuan)更(geng)長時(shi)間,一款內置(zhi)有(you)(you)電機推動的機械陀(tuo)螺能(neng)持續旋轉(zhuan)27+小時(shi),可以說是非常能(neng)轉(zhuan)了(le)。