小小的塑料盖竟玩的像抽陀螺?

作者: huashan

来源: 中科院物理所

发布日期: 2017-03-11 10:31:47

本文介绍了一个简单的科学实验,通过使用常见的塑料盖、剪刀、牙签和绳子,展示了进动的物理现象,并解释了其原理。

这次的实验用具真的是极其简单,效果如下,具体步骤在下面。

这就是这次实验用到的东西,圆形塑料,盖剪刀,牙签,生料带扭成的线(其实用细尼龙绳更好)。

用剪刀先在塑料盖中间穿孔,让后旋转180°,注意要与牙签半径相当,打孔最好不要偏心哟。然后用牙签试着穿孔,感受紧松程度,不要插入太多,刚过牙签尖端即可。试着旋转一下,牙签不要太松。抽出来剪断另一头尖端即可。然后将绳子系在减掉尖端一头,挂在一个悬臂上,就可以实验塑料盒的进动了。

一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转,这种现象称为进动。

下图这个动图最给力(原谅小小的塑料盖做不到这么好····)。车轮绕水平轴高速旋转,虽然受到重力但它不会往下倒,反而是那个水平的转轴在绕竖直杆转动。我们知道,旋转物体角动量变化率等于其受到的力矩作用,车轮自转角度量在绕竖直轴旋转时,其角动量改变量的方向与车轮受到重力力矩方向相同,在合适的进动角和自转速度条件下,车轮重力完全可以支持车轮绕竖直轴旋转。这个原理和抽陀螺是相通的。

上面那个易拉罐,这个罐子也可以当陀螺。而且有趣的是,正放易拉罐旋转,罐子自动会倾斜为进动状,随着时间推移罐子进动角越来越大,最终易拉罐会平躺。小编又剪下易拉罐的头盖用牙签串成一个陀螺。这期郑重声明,希望大家用一些简单易得的小东西做出最初的动图,千万不要拆家里的自行车轮子哟!!最后提醒一下小朋友,制作过程中一定要小心剪刀哟。

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