陀螺旋转为什么能保持平衡（陀螺为什么能长时间转动不倒）

陀螺旋转为什么能保持平衡（陀螺为什么能长时间转动不倒）陀螺围绕自身轴线作"自转"的快慢，决定着陀螺摆动角的大小。转得越慢，摆动角越大，稳定性越差；转得越快，摆动角越小，因而稳定性也就越好。陀螺在旋转的时候，不但围绕本身的轴线转动，而且还围绕一个垂直轴作锥形运动。也就是说，陀螺一面围绕本身的轴线作"自转"，一面围绕垂直轴作"进动"。也即陀螺并非垂直立于地面之上，而是对地面法线有一定的偏离，向地面有一些倾斜。所以重力对陀螺的力矩不为零，而陀螺的进动角动量可以平衡重力矩的作用，所以陀螺在旋转时不会倒向地面。日本人做了一件事，在最有影响力的广播电视机构NHK做了一期节目，让大家做陀螺，两两进行比赛，看谁的陀螺转的时间长。决赛时两个陀螺转了近16分钟还没停，我们能从中看出来日本强大的精细加工技术和轴承技术。▲陀螺比赛实况陀螺旋转时不倒原理

陀螺

小时候应该都玩过了吧

小编那时是经常玩！

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日本人做了一件事，在最有影响力的广播电视机构NHK做了一期节目，让大家做陀螺，两两进行比赛，看谁的陀螺转的时间长。决赛时两个陀螺转了近16分钟还没停，我们能从中看出来日本强大的精细加工技术和轴承技术。

▲陀螺比赛实况

陀螺旋转时不倒原理

陀螺在旋转的时候，不但围绕本身的轴线转动，而且还围绕一个垂直轴作锥形运动。也就是说，陀螺一面围绕本身的轴线作"自转"，一面围绕垂直轴作"进动"。也即陀螺并非垂直立于地面之上，而是对地面法线有一定的偏离，向地面有一些倾斜。所以重力对陀螺的力矩不为零，而陀螺的进动角动量可以平衡重力矩的作用，所以陀螺在旋转时不会倒向地面。

陀螺围绕自身轴线作"自转"的快慢，决定着陀螺摆动角的大小。转得越慢，摆动角越大，稳定性越差；转得越快，摆动角越小，因而稳定性也就越好。

利用高速旋转来保持稳定的这种陀螺原理，其实已经被广泛地应用于我们的工作和生活之中。比如，美丽的芭蕾舞演员在台上表演的时候，她总是用脚尖像陀螺那样不停地旋转，否则，演员根本不可能用脚尖长久支撑高大的身躯，也不可能保持自身的平衡。

具有空中芭蕾之称在悬空的钢丝上行走自如或骑车表演的演员，通常必须手握一根具有良好弹性的长杆，或者双手各执一种物件，以保持动态平衡。如果走钢丝的演员两手空空，就很难像在地上那样行走自如。

陀螺已经不单单是作为玩具这么简单了，它的重要性在于：科学家根据陀螺的力学特性研发了一种科学仪器-陀螺仪，广泛运用于科研、军事技术等领域中。

当飞机或导弹出现重心偏移的时候，陀螺仪就会迅速将偏移信息传送给水平舵或垂直舵，调整俯仰或平飞姿态，使之正确地向接近。

陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；在通过转子中心轴XX1上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕平面两轴作自由运动；然后，在内环架外加上一外环架；这个陀螺仪有两个平衡环，可以环绕平面三轴作自由运动，就是一个完整的太空陀螺仪。

陀螺仪原理：一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。人们根据这个道理，用它来保持方向，制造出来的东西就叫做陀螺仪。陀螺仪在工作时要给它一个力，使它快速旋转起来，一般能达到每分钟几十万转，可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。

陀螺仪为什么会用在飞机上？

19世纪初期，刚刚诞生的飞机并没有陀螺仪。飞机飞上天空，如果看不到地平线是找不到水平参考物的。飞机遇到气流，机身会颠簸，姿态很难掌控，很容易坠机。

如何找到空中参照物，掌握飞行姿态，保障飞机安全这个问题迫切需要解决，人们就想到了陀螺仪。

飞机陀螺仪表盘的度数就是飞机盘旋过程中的倾斜角度，角度越大，飞机盘旋的半径越小，速度越快。飞机的倾斜角度就是陀螺仪中陀螺的轴向和飞机倾斜方向的夹角。陀螺仪还能帮助机长找回机身平衡姿态，这就是陀螺仪被称为平衡神器的奥秘。

除了机械陀螺仪，现在更多用到的是振动陀螺仪、光学陀螺仪。陀螺仪在身边用途非常广泛。除了测量飞行姿态，只要是测量运动中的角度，并需要进行平衡校正的都用到了陀螺仪。比如我们熟悉的手持稳定器、手机体感游戏、平衡车、VR眼镜里都有陀螺仪。陀螺仪给我们的生活带来了极大的便利和乐趣。

日常生活中很多好玩的东西里面都有大道理，很多东西都有相关性，希望大家玩的时候也能好好琢磨。