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1、从陀螺旋转时不倒说开去园林一中 张艳力无论你是大人还是小孩，是玩过陀螺还是看别人玩过陀螺的人都知道，陀螺只要在旋转，它就不会倒下，并且旋转的越快，它的稳定性就越好。小时候玩陀螺的时候曾问过许多大人陀螺不倒的原因，但几乎很少有人说的清楚。后来上了初中学过物理以后才明白，原来陀螺不倒的原因可以有牛顿的惯性定律来解释。惯性定律告诉我们：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。如果物体是运动的，在不受外力作用时，就会保持匀速直线运动状态，直到有外力改变这种状态为止。 我们先来看一个实验：如图1，将一个小球用细线系着，另一端固定在一根小木棒上，然后用力让小木棒旋转，可以看到小球会随着棒一起旋转。虽然小球
2、由于惯性随时都竭力想使自己沿着圆周的一条切线离开圆周做匀速直线运动，但由于细线的拉力作用，小球会在以旋转轴为轴心的平面内做园周运动。并且小木棒旋转的越快，细线与小木棒之间的夹角a就会越大，小球做园周运动的半径会越大，当木棒转动的速度达到一定程度时，细线与木棒几乎垂直，即a=90（如图2）。也就是说，高速旋转的物体最终由于惯性会在与轴线垂直的哪个平面内转动，并保持一定的稳定性。 同样道理，我们可以把陀螺看成是由许多个很小的小球组成的大物体，陀螺上的每一个小球，都在一个跟旋转轴垂直的平面里沿着一个圆周转。按照惯性定律，每一个小球随时都竭力想使自己沿着圆周的一条切线离开圆周。可是所有的切线都同圆周本
3、身在同一个平面上。因此，每一个点在运动的时候，都竭力想使自己始终留在跟旋转轴垂直的那个平面上。由此可见，在陀螺上所有跟旋转轴垂直的那些平面，也竭力在维持自己在空间的位置。这就是说，跟所有这些平面垂直的那旋转轴本身，也竭力在维持自己的方向，使陀螺处于非常稳定的状态而不至于倒下（如图3）。图3图1图2旋转物体的这种性质正被现代技术广泛地利用着。为了增加子弹在高速飞行过程中的稳定性，在枪膛内刻上螺旋形的纹路即来复线，使发射的弹头旋转前进，增加了子弹飞行的稳定性、射程和穿透力。在现代轮船和飞机上装置的各种回转仪，像罗盘、稳定器等，都是根据陀螺原理造成的。旋转的作用保证了炮弹和枪弹飞行的稳定性，也可以用来保证人造卫星、宇宙火箭等在真空中运动的稳定性。陀螺似乎只是一种简单的玩具，谁知它竟有这么多的用途！
