陀螺：限制住我了，但沒完全限制

實驗器材

所標(biāo)杯、剪刀、扁嘴鉗、AB膠、膠水、易拉罐、竹簽、鐵絲

實驗過程

剪下易拉罐的罐底

小伙伴們當(dāng)心不要被劃傷哦

在罐底中心扎一個孔

將竹簽穿過去

將AB膠以1：1混合攪拌均勻

用AB膠涂抹在接口處

等待一段時間使其凝固

剪掉多余長度的竹簽

并將竹簽的尖頭剪掉

在竹簽尾部涂抹適量膠水

用紙巾包裹

增大尾部的摩擦力

我們的陀螺就制作好啦

接下來制作軌道

用扁嘴鉗將鐵絲卷成圈

陀螺和軌道就都制作好啦

轉(zhuǎn)動陀螺

可以看到其繞著軌道進行旋轉(zhuǎn)

先轉(zhuǎn)出軌道，又轉(zhuǎn)向中心

原理解說

對于一個固定支點的陀螺，一旦由于微擾破壞了垂直旋轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，就會在重力的作用下開始圍繞著中心位置進動。如下圖：

作用在質(zhì)心CM上的重力合力Mg，以及固定支點O提供的大小相同方向相反的支持力，會產(chǎn)生一個的力矩。對于沿自轉(zhuǎn)軸中心對稱的理想陀螺來說，這個力矩就與此時此刻旋轉(zhuǎn)的角動量垂直。所以根據(jù)關(guān)系

角動量便會沿著z軸旋轉(zhuǎn)，我們稱這個過程為進動?？梢园l(fā)現(xiàn)，如果陀螺的自轉(zhuǎn)是逆時針的，那么進動過程也是逆時針的，反之亦然。

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但是在我們的實驗中還有鐵線圈的存在。進動的陀螺桿觸碰到線圈時，如果與線圈的摩擦力足夠大，則會沿著線圈反方向滾動，如下圖所示

我們可以看到，如果陀螺是沿著線圈內(nèi)部滾動的，那么逆時針旋轉(zhuǎn)的陀螺會沿著順時針方向滾動。

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所以在我們實驗的第一階段，陀螺由于擾動在重力作用下倒向線圈，并在摩擦力作用下沿著線圈沿著和自轉(zhuǎn)相反的方向滾動直至滾出線圈的范圍；而一旦脫離了線圈，陀螺就會開始以和自轉(zhuǎn)同向的方向進動，就會在拐角處拐出一道神奇的弧線，并在線圈外繞了一圈后反方向進入線圈軌道回到中心。

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如果大家的陀螺制造的比較穩(wěn)定，以及給予的初角動量足夠，上述過程可以發(fā)生若干次。不過由于陀螺桿與金屬線圈的滾動是由摩擦力驅(qū)動的，所以動能的損失是要比自由的陀螺大一些，想要讓它多次往復(fù)還是有一些挑戰(zhàn)的。

編輯：荔枝