物理學中陀螺旋轉原理是什麼

『壹』 陀螺儀為何旋轉不倒，原理是什麼

想必陀螺我們每一個人都玩過，我還記得小的時候玩無論怎麼旋轉它都不會倒，當時我們很多小孩子都圍在一起玩耍陀螺，其實這還是有一定的科學依據的，今天我們就來講一講陀螺儀到底是怎麼回事吧？為什麼它不會倒呢？

比如我們造的飛機，其中飛行過程中遇到的重心以及壓力問題，就是通過陀螺儀的這一原理來解決的，同時，就像現在我們很多人都在玩的VR視覺感應技術，它也是運用了陀螺儀的原理，通過一個中心的支點支撐著整個陀螺的高速旋轉，其次就是慣性了，好比我們在打籃球打羽毛球的時候，當羽毛球上升到高空之中它就會高速的旋轉，最後根據地球的引力而降落到地面，這還是一個比較專業的物理問題的。

『貳』 陀螺不倒的原理是什麼百度百科裡看不懂

陀螺不倒的原理是陀螺在旋轉的時候，一面圍繞本身的軸線作「自轉」，一面圍繞垂直軸作「進動」。使得陀螺並非垂直立於地面之上，而是對地面法線有一定的偏離，向地面有一些傾斜。所以重力對陀螺的力矩不為零，陀螺的進動角動量可以平衡重力矩的作用，使陀螺在旋轉時不會倒。

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陀螺圍繞自身軸線作「自轉」的快慢，決定著陀螺擺動角的大小。轉得越慢，擺動角越大，穩定性越差；轉得越快，擺動角越小，因而穩定性也就越好。而且陀螺的外形也對陀螺的進動有影響。

陀螺形狀上半部分為圓形，下方尖銳。從前多用木頭製成，現代多為塑料或鐵制。玩時可用繩子纏繞，用力抽繩，使直立旋轉。或利用發條的彈力旋轉。傳統古陀螺大致是木或鐵制的倒圓錐形，玩法是用鞭子劈。現代已有用發射器發射的陀螺。

『叄』 陀螺旋轉的原理是什麼

凡是高速轉動的物體，都有一種保持轉動軸方向不變的特性，這叫做自旋穩定或定軸性。陀螺可以圍繞它的轉軸旋轉很長時間，如果沒有空氣的阻力和轉軸與桌面的摩擦力，理論上，陀螺可以非常穩定地圍繞轉軸永遠旋轉。人們模仿陀螺製成了陀螺儀，它就是利用陀螺高度穩定的定軸性，可以測出微小的位置變化。

『肆』 陀螺儀的運行原理

陀螺儀基本上就是運用物體高速旋轉時，角動量很大，旋轉軸會一直穩定指向一個方向的性質，所製造出來的定向儀器。不過它必需轉得夠快，或者慣量夠大(也可以說是角動量要夠大)。不然，只要一個很小的力矩，就會嚴重影響到它的穩定性。就像前面第四頁的活動中，我們可以輕易的改變旋轉中車輪轉軸的方向一樣。所以設置在飛機、飛彈中的陀螺儀是靠內部所提供的動力，使其保持高速轉動。
陀螺儀通常裝置在除了要定出東西南北方向，還要能判斷上方跟下方的交通工具或載具上，像是飛機、飛船、飛彈、人造衛星、潛艇......等等。它是航空、航海及太空導航系統中判斷方位的主要依據。這是因為在高速旋轉下，陀螺儀的轉軸穩定的指向固定方向，將此方向與飛行器的軸心比對後，就可以精確得到飛機的正確方向。羅盤不能取代陀螺儀，因為羅盤只能確定平面的方向；另方面陀螺儀也比傳統羅盤方便可靠，因為傳統羅盤是利用地球磁場定向，所以會受到礦物分布干擾，例如受到飛機的機身或船身含鐵物質的影響；另方面在兩極也會因為地理北極跟地磁北極的不同而出現很大偏差，所以目前航空、航海都已經以陀螺儀以及衛星導航系統作為定向的主要儀器。

『伍』 簡單解釋下迴旋陀螺的原理

陀螺進動分為定點進動和非定點進動二種，且它們產生進動的物理原理都是一樣的，即都是自旋軸受持續力矩作用的結果，這在地球引力場中如此，在磁場中也應如此。
1、陀螺支點進動原理，
陀螺繞支點進動
自旋陀螺有一個重要特性，那就是它受到外力矩作用時會產生回轉效應，即進動，而且進動方向與自旋方向始終保持一致性，如我們手持一個自旋陀螺用力向左或右擺動，它們都會產生進動，且進動方向與自旋方向始終保持一致性；逆時針自旋陀螺受力矩後會產生逆時針進動，順時針自旋陀螺受力矩後會產生順時針進動。
如果我們在進動初始狀態對陀螺體質心繪成一個坐標，就可得出這樣一個結論：陀螺軸受力F方向與其進動軸Ω方向及進動速度v方向三者之間始終保持相互垂直狀態，即具有「三垂性」，如用現在教科書的矢量叉積概念描述就是Ω=F×V.
「三垂性」是陀螺產生進動必須遵守的最基本原則，也是陀螺力學使用矢量叉積的物理本義所在；以此原則為基礎，以不變應萬變，陀螺的其他運動現象就都可以迎刃而解了
。
2、陀螺質心進動原理
在平面上垂直自旋的陀螺，當我們用一個細棒向左或右撥動自旋軸上或下端點時，它會產生繞質心的進動，這種進動有一個特點，那就是陀螺質心始終保持在進動中心軸線上。
如果陀螺還有平動就是陀螺自旋軸的漂移運動，這個運動實質是自旋陀螺質心雙自旋的表現，即原自旋速度減慢，轉化成了繞質心的進動
地球繞太陽運動就可以看做是這種運動狀態，從「自旋生磁」角度來講，地磁軸是它真正的自旋軸，現代觀察到所認為的地理自旋軸為進動旋轉軸，是一種假自旋軸，靜態自旋陀螺產生進動的原因是陀螺自旋軸受力而產生力矩不平衡造成的，即陀螺進動的本質就是陀螺自旋軸受力矩不相等的結果，質心重力矩提供持續的力矩作用，陀螺產生進動時它的自旋角速度會變小。
3、陀螺曲線平動原理
假如我們在自旋陀螺軸上下端距質心等距離處施加相等大小的外力，則陀螺不會產生自旋
軸傾斜的進動，但會產生質心平移的曲線運動。
自旋軸二端受力F使陀螺產生與v1相垂直的速度v2，如果｜v1｜=｜v2｜則會產生圓周曲線運動，如果｜v1｜＞｜v2｜，則會產生橢圓曲線運動，但無論什麼形式的曲線運動其平移速度｜v1｜不會減小，只是速度方向發生改變，即產生了與v1相垂直的v2速度分量；如果這對力偶不消失，它就會產生一個完整的閉合曲線運動軌跡，且F永遠與v2方向垂直，即F⊥v2
，這種力作用也遵守Ω=F×V
「三垂性」原理。
這個實驗說明，陀螺產生曲線的原因是由自旋軸二端受平行於速度方向持續力矩約束造成的，這時陀螺自旋角速度ω和曲線速度v值大小同初始態一樣不變，只是其v運動速度方向發生了變化。
「陀螺曲線平動原理」也適用於磁陀螺在磁場中的曲線運動，磁陀螺在磁場中運動時，由於受中心磁體磁極力的影響正好可以提供這種持續的力矩作用，不論有無重力場存在，自旋磁陀螺只要軸向受力，它都會產生一個與自旋軸、原平動方向垂直的新速度v⊥，只要這個軸力矩持續存在，那麼，這個變方向速度就一直存在，就能夠形成穩定的曲線運動軌跡。

『陸』 陀螺為什麼會旋轉

陀螺旋轉的原理是陀螺一面圍繞本身的軸線作「自轉」，一面圍繞垂直軸作「進動」。也即陀螺並非垂直立於地面之上，而是對地面法線有一定的偏離，向地面有一些傾斜。所以重力對陀螺的力矩不為零，而陀螺的進動角動量可以平衡重力矩的作用，所以陀螺在旋轉時不會倒向地面。

剛體對於支點的慣量橢球稱為旋轉橢球，剛體對於對稱軸的轉動慣量稱為極轉動慣量；剛體對於另兩個過支點的慣量主軸（見慣量張量）的轉動慣量稱為赤道轉動慣量。陀螺是一個繞支點運動的剛體，所以剛體的定點運動的運動學和動力學方程都適用於陀螺。

陀螺以其多變的玩法，依然受到廣大朋友的喜歡。陀螺已經不單單是作為玩具這么簡單了，它的重要性在於：科學家根據陀螺的力學特性研發了一種科學儀器-陀螺儀，廣泛運用於科研、軍事技術等領域中。

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陀螺宜存放在陰涼通風處，避免日曬龜裂及潮濕發霉，必要時宜運用冷氣機或除濕機將存放場所除濕；鐵制部分則要適時給予上油保養（不宜太多，以免纏繩不易）；繩子感覺變硬時，則應泡水搓洗、甩打一番（以除去砂粒塵土）後陰干。

一般人認為打陀螺都是利用木製陀螺來拋擲，即利用棉繩纏繞陀螺後，用手施力將陀螺拋出後，以陀螺釘為軸心旋轉的玩具；另外，在大陸地區也有人利用鞭打陀螺的方式，使其繼續旋轉。

而有些廠商為了推廣陀螺技藝，增加學習者的學習動機，別出心裁，改用其它方式（利用斗笠、廢輪胎、彈簧、摩擦原理、單頭鈴、齒條…等），製作出許多新穎的陀螺相關童玩作品，而且甚至在陀螺身上加裝電池及七彩燈炮，讓陀螺旋轉起來，發出絢麗多姿的彩光，以吸引打陀螺者的目光。

另一方面，有的廠商為了使陀螺旋轉時發出響亮的聲音，將陀螺身挖成中空，陀螺側身有一長條狀小空隙，特殊之處即在這里，當陀螺旋轉時就可發出蜂鳴的響聲。

所以陀螺經過匠工的巧思琢磨，歷經時代的演變，科技的改良，已有各式各樣的材質與形狀出現，所以陀螺經過匠工的巧思琢磨，不只老少咸宜，也更好玩更臻完美。

『柒』 陀螺的原理

陀螺原理
當一個力學系統（物體）受到數力的作用，若其合力（大小、方向）為零，且各力對任一點之力矩和亦為零時，就稱此力學系統是處於平衡狀態。換言之，當物體呈現一種「動者恆動、靜者恆靜」的狀態時，即可稱之為「平衡」。物體在很多情況下都能呈現平衡狀態，不只是在靜止的時候，當它在動的時候也會達到平衡（包括星體的運行也是），有些平衡狀態能持久，而有些只是短暫現象。 一般而言，靜態的平衡大多屬於穩定平衡，動態的平衡則多屬於不穩定平衡；當陀螺受力旋轉時，因各方向離心力總和達到平衡，因此陀螺能暫時用軸端站立，保持平衡現象，接著受到空氣阻力、地面摩擦、或陀螺重心問題等各因素的影響，使其旋轉的力道逐漸減弱，等到旋轉的動力消失時，陀螺也跟著左搖右晃的倒了下來。因此，如何製作挑選好的陀螺、拿捏拋擲的力道與掌握要訣，讓陀螺拋得更准，轉得更久，便成為玩陀螺者挑戰的終極目標。

『捌』 用物理學原理解釋旋轉的陀螺不倒的原因

由於旋轉的物體有使轉軸的方向保持不變的特性，轉動得越快，越不容易改變軸的方向。假如陀螺不轉，就會傾倒，因為靜止不動陀螺的尖下面只有一個支點，因為重力對這一個支點有力矩，陀螺會圍繞這個支點向下傾倒。假如給陀螺施加一個外力，使陀螺快速旋轉，陀螺就不會倒下了，高速旋轉的陀螺可以保持轉軸的方向不變，這就是陀螺的穩定性。
---引子ミ小瀦/aiq
2008-08-22
19:54
陀螺轉而立，不轉而不立的原理是什麼?

『玖』 陀螺的原理是什麼

陀螺在旋轉的時候，不但圍繞本身的軸線轉動，而且還圍繞一個垂直軸作錐形運動。也就是說，陀螺一面圍繞本身的軸線作「自轉」，一面圍繞垂直軸作「公轉」。陀螺圍繞自身軸線作「自轉」運動速度的快慢，決定著陀螺擺動角的大小。轉得越慢，擺動角越大，穩定性越差；轉得越快，擺動角越小，因而穩定性也就越好。這和人們騎自行車的道理差不多。其中不同的是，一個是作直線運動，一個是作圓錐形的曲線運動。陀螺高速自轉時，在重力偶作用下，不沿力偶方向翻倒，而繞道支點的垂直軸作圓錐運動的現象，就是陀螺原理。