如何用物理解釋進動

① 陀螺原理，關於進動原理的解釋

陀螺、車輪等受重力而產生的進動：高速旋轉的物體存在一個角速度，方向符合右手螺旋定則。重力的力矩m=l×f（注意，是叉乘），其方向也符合右手螺旋定則。在旋轉體中，角速度方向與轉軸方向平行。根據叉乘的性質，力矩方向始終垂直於轉軸方向，即始終垂直於角速度方向。而力矩直接引起角速度的改變（可類比力引起速度的改變），所以角速度方向不斷改變。又因為力矩始終拉著角速度往垂直於角速度的方向走，所以角速度方向繞軸旋轉。轉軸劃出一個圓形的軌跡。
原子受電磁力的磁矩進動：原子的磁矩與自旋方向相同，所以它在恆穩磁場中受到的磁力矩г=
m×h（m是磁矩矢量，h是磁場強度矢量。叉乘）也可以產生同樣的效果，讓磁矩和自旋軸進動。

② 什麼叫進動性

由於地球繞太陽公轉時，地球的自轉軸受到日、月引力的影響，而在空中做錐形運動，也就是物理學上所謂的進動 (precession) 現象，造成「歲差」 。陀螺的自轉軸便是典型的進動現象。

簡單的說，歲差就是自轉軸繞圈圈（就像陀螺要倒地之前，陀螺會傾斜著轉圈圈的樣子）的現象，地球歲差的周期大約是兩萬六千年左右；進動（precession）就是歲差，兩者名稱不同，在於進動是物理學的名詞，而歲差則是天文學上的用法。

我們今天都知道時空是彎曲的，可是這個奇怪而又迷人的陳述究竟是什麼意思呢？雙生子佯謬很好地描繪了狹義相對論時空的剛性結構如何使空間和時間由於觀測者的運動而各自改變（收縮或延緩）。廣義相對論則完全變革了我們的宇宙觀，它斷言引力會使整個時空變形。如果在一個給定點上直接的引力效應已被消除，我們仍能測量相鄰兩點之間的微分效應。在一個纜繩已斷掉的電梯里，兩個「自由」物體的軌跡在一級近似上是平行的，但實際上兩條軌跡線將在6400公里遠處的地心相交，因此兩軌跡之間就有一個相對加速度（因為它們相互在靠近），對應著一個微分引力場。顯示直接引力與微分引力之間區別的一個鮮明事例是海洋潮汐的幅度。雖然太陽對地球表面的直接引力比月亮的強180倍，太陽潮卻比月亮潮弱得多。這是因為潮汐並不是由直接引力造成，而是由太陽和月亮對地球上不同點的引力的差異造成。對月亮來說這種差異是6％，而對太陽則只有1.7％。牛頓理論把微分引力效應稱作潮汐力。在太陽系裡潮汐力是很弱的，而黑洞所產生的潮汐力卻能把整個恆星撕碎。然而對廣義相對論來說，用潮汐力來描述微分引力是完全多餘的，因為這不是一種力學效應而純粹是一種幾何效應。為理解這一點，且看兩只開始時沿平行路線滾動且相隔不遠的高爾夫球。如果地面完全平坦，它們的軌跡將保持平行，否則它們的相對位置就會改變，一個鼓包會使它們離遠，一個凹坑則會使它們靠攏。在宇宙高爾夫球場里，微分引力可以用時空「場地」的彎曲來表示。而且，由於引力總是吸引，這種彎曲就總是凹下而不是隆起。因此，時空彎曲的深刻含義是指由等效原理所造就的引力與幾何之間的聯系。物體不是在引力迫使下在「平直」時空中運動，而是沿著彎曲時空的恆值線自由地行進。

③ 進動、章動是如何形成的

進動：一個自轉的物體受外力作用導致其自轉軸繞某一中心旋轉形成，陀螺、車輪等受重力而產生的進動。章動（nutation）：當陀螺的自轉角速度不夠大時，則除了自轉和進動外，陀螺的對稱軸還會在鉛垂面內上下擺動。

章動數值通常可以分為平行和垂直於黃道的兩個分量，在黃道上的分量稱為黃經章動，垂直黃道的分量稱為斜章動。

(3)如何用物理解釋進動擴展閱讀

進動能使負荷著巨大扭矩的系結物自己旋松或旋緊。自行車踏板的曲柄在左手位置是左旋的，因此進動能使它旋緊，而不是旋松。在不怕誘導力矩進動的螺絲出現之前，有些汽車左邊的輪子用的也是左旋螺絲。

對於三自由度陀螺來說，利用其進動性，可對自轉軸的漂移進行修正或跟蹤等；對於二自由度陀螺來說，利用其進動性，可測量運動物體的角速度或角加速度。這就是陀螺儀的原理。這些也都廣泛地應用於航空、航天、航海等領域。

月球軌道對黃道的升交點黃經的變化周期約18.6年，章動中最主要的一項就具有這一周期。章動使得春分點在黃道上和黃赤交角對於各自的平均位置產生周期性的振盪，振幅分別可達17''2和9''2。因而使得天體的坐標如赤經、赤緯等都發生變化。

④ 進動的介紹

進動是一物理學名詞，一個自轉的物體受外力作用導致其自轉軸繞某一中心旋轉，這種現象稱為進動，也叫做旋進。