陀螺为什么会稳定旋转,并且转得越快越稳?这是我自上学以来一直没有搞清楚的问题.下面是我个人的理解,请指出错误之处,并说明正确原理.陀螺不可能绝对地对称,肯定有一侧密度大些,体积
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/30 04:39:28
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陀螺为什么会稳定旋转,并且转得越快越稳?这是我自上学以来一直没有搞清楚的问题.下面是我个人的理解,请指出错误之处,并说明正确原理.陀螺不可能绝对地对称,肯定有一侧密度大些,体积
陀螺为什么会稳定旋转,并且转得越快越稳?
这是我自上学以来一直没有搞清楚的问题.
下面是我个人的理解,请指出错误之处,并说明正确原理.
陀螺不可能绝对地对称,肯定有一侧密度大些,体积大些,另一侧密度小些,体积小些.
在旋转过程中,体积、密度大的一侧和体积、密度小的一侧的转速相同.密度大的,体积大的,做圆周运动的所需的向心力应该大,密度小的,体积小的,做圆周运动的向心力应该小,二者所需的向心力有偏差,
并且,体积、密度大的一侧所受的向心力由体积、密度小的一侧提供,体积、密度小的一侧所受的向心力由体积、密度大的一侧提供,
这样的结果是,理论上,所需向心力大的那侧陀螺,也就是体积、密度相对大的陀螺,由于得不到足够的向心力,而做离心运动;所需向心力小的那侧陀螺,也就是体积、密度相对小的陀螺,由于受到的作用力大于其向心力,而做向心运动;
也就是旋转使得陀螺不稳定.
并且,陀螺旋转得越快,体积、密度大的一侧所需的向心力和体积、密度小的一侧所需的向心力应该差得越多,所以陀螺转得越快应该越不稳.
以上是我个人的分析,显然与事实相反.请高手指出我错误的原因,并说明正确原理.
陀螺为什么会稳定旋转,并且转得越快越稳?这是我自上学以来一直没有搞清楚的问题.下面是我个人的理解,请指出错误之处,并说明正确原理.陀螺不可能绝对地对称,肯定有一侧密度大些,体积
呵呵,我是学陀螺的.这么说吧,你的描述正好是陀螺误差的一种,亦即陀螺的制造误差的一方面.可以说,现代加工技术使这种误差变得非常非常之小.
实际上,理想的高速旋转的陀螺具有很好的定轴性,因为高速旋转使陀螺的角动量变得非常之大,外力矩扰动时,对陀螺的影响变得很小.可以打个不是很恰当的比方,一辆高速运行的卡车具有的动量很大,单靠地面摩擦力,而不刹车,会看到卡车能在熄火后继续行走很远很远.这是因为摩擦力相对于卡车具有的动量来说很小,对汽车的运动影响不明显.这也是我们骑自行车时,速度很快时,即使不使劲蹬车,车也会走很远的原因.
同样,陀螺高速转动时,摩擦力矩等干扰力矩,包括你所说的制造误差,相对陀螺的角动量很小,影响微小,故有很好的定轴性.
实际上,转速越高,定轴性越好,因为角动量很大.这也是我们看到的,陀螺速度很小时,就会倒下的原因,这个时候,很小的摩擦力矩就会改变它的角动量,使它的运动发生巨大变化.
但愿我说得足够清楚.
首先,你说了半天,还都在拿对称说着不对称的事情。就是说,你那个东西肯定是不均匀的,但实际上,陀螺也没有按照你想象的那个中轴去转。不均匀,就没有对称轴,实际中陀螺的转动,也就不是理想中的那样的定轴转动,而应该是更复杂的运动。而且就算是理想陀螺,由于初始条件的不同,比如有倾斜,运动也是不同的,一般分解为进动和章动的叠加来处理,不是简单的向心力就完了的。具体需要去学理论力学。
至于稳定的原因,大...
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首先,你说了半天,还都在拿对称说着不对称的事情。就是说,你那个东西肯定是不均匀的,但实际上,陀螺也没有按照你想象的那个中轴去转。不均匀,就没有对称轴,实际中陀螺的转动,也就不是理想中的那样的定轴转动,而应该是更复杂的运动。而且就算是理想陀螺,由于初始条件的不同,比如有倾斜,运动也是不同的,一般分解为进动和章动的叠加来处理,不是简单的向心力就完了的。具体需要去学理论力学。
至于稳定的原因,大致说来,就是陀螺转起来以后,一旦有倾角,水平方向的转动惯量会在重力矩的作用下,只在水平面内改变方向,导致陀螺进动,而不会使陀螺倒下。这个不能懂的话,换个说法,一般物体一旦倾倒超过一定角度,重力会使它越倾越厉害,最终倒下。陀螺转起来倾倒的话,重力只会让它在水平面转,而不会继续倒下,这样就很稳定。再不明白,就知道结果可以了。
陀螺稳定是由于转动惯量,转的越快,转动惯量越大,越稳定。
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