Re: [問題] 陀螺儀
※ 引述《midarmyman (midarmyman)》之銘言:
: 請問一下
: 陀螺儀到底會不會慢慢掉下來啊?
: 還是就一直保持水平轉?
對於陀螺軸而言..假設陀螺的角動量為L
對於陀螺著地點的垂直線而言..
假設陀螺質量為M..質心距離著地點為h..陀螺軸於垂直線夾角為θ..
則力矩τ為τ= M*g*h*cosθ
由上可知 τ = δL/δt = M*g*h*cosθ
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下為上式解的可能型式之ㄧ..
假設陀螺軸沿著陀螺著地點垂直線..以角速度ω在旋轉
則 τ = ω ╳ L = M*g*h*cosθ
可知給定陀螺軸旋轉角速度 及 陀螺軸於著地點垂直線之夾角..
我們就可以知道陀螺軸沿著陀螺著地點垂直線旋轉之角速度ω..
若著地處面積並非為一點..磨擦力給予反向力矩η..
則τ => ω ╳ L = M*g*h*cosθ - η ...............(a)
在理想狀況下..我們可以看出ω之值將會比較小..但維持定值..
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我們討論複雜一點的case..
著地點因為熱能散逸..致使ω降低些許..
(a)式不再是一個恆等式..
此時會有一股趨向使cosθ值變小..
也就是陀螺軸於垂直線夾角θ要變大..
我們可以看出陀螺軸與地面會越趨於平行..
以上僅為定性的敘述..
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