高速旋轉的陀螺有什么特性？

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1、高速旋轉的陀螺有什么特性？陀螺特性——定軸性陀螺在旋轉的過程中不會倒下，要歸功于陀螺的第一個特性，叫做定軸性.陀螺在轉動時，如果作用在它上面的外力的力矩為零，由角動量定理可知，這時陀螺對于支點的角動量守恒，在運動中角動量的方向始終保持不變.陀螺上的每一個點都在一個跟旋轉軸垂直的平面里沿著一個圓周轉動.按照慣性定律，每一個點隨時都極力想使自己沿著圓周的一條切線離開圓周，可是所有的切線都與圓周本身在同一個平面內(nèi).因此，每一個點在運動的時候，都極力使自己始終停留在跟旋轉軸垂直的那個平面上.角動量守恒在生活中是隨處可見的.花樣滑冰運動員把手收攏或者抱胸，她身體的一部分到轉軸的距離變小，自轉

2、角速度變大，運動員就飛速旋轉起來了.陀螺特性——進動性陀螺的第二個特性是進動性.當陀螺高速旋轉時，陀螺的中心軸像是繞著一個豎立的桿子在轉圈，這種高速自轉物體的軸在空間轉動的現(xiàn)象叫做進動.這是因為當陀螺受到對于支點的重力的力矩作用時，根據(jù)角動量定理，角動量的矢量方向便隨著陀螺的轉動，描出一個圓錐體.其實，由于太陽和月球施加的潮汐力，我們的地球一直在不斷地緩慢地進動著，長期的進動就成為歲差.在我們的日常生活中，也可以常?？吹竭M動，例如自行車在行駛過程中，如果它稍有歪斜，只要把車頭向另一方稍微轉動一下，車子就平衡了.這是重力對于輪胎支點形成了進動力矩，促使車子恢復了平衡.陀螺的特性——章

3、動性陀螺的第三個特點是章動性.陀螺不可能永無止境地旋轉下去，當陀螺由于摩擦而開始慢慢下落時，所做的運動就是章動.章動是指剛體做進動時，繞自轉軸的角動量的傾角在兩個角度之間變化，拉丁語的意思就是點頭.陀螺在做進動的同時，它的頂部還在做著“點頭”運動.章動在天體中是一個非常常見的運動，地球也存在著章動，地球“點一次頭”要花18.6年.我國古代歷法將19年稱為一章，因此這種運動就被稱為章動.陀螺儀簡介繞一個支點高速轉動的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺，它是一個質量均勻分布的、具有軸對稱形狀的剛體，其幾何對稱軸就是它的自轉軸。由蒼蠅后翅（特化為平衡棒）仿生得來。在一定

4、的初始條件和一定的外力矩在作用下，陀螺會在不停自轉的同時，還繞著另一個固定的轉軸不停地旋轉，這就是陀螺的旋進(precession)，又稱為回轉效應(gyroscopiceffect)。陀螺旋進是日常生活中常見的現(xiàn)象，許多人小時候都玩過的陀螺就是一例。人們利用陀螺的力學性質所制成的各種功能的陀螺裝置稱為陀螺儀(gyroscope)，它在科學、技術、軍事等各個領域有著廣泛的應用。比如：回轉羅盤、定向指示儀、炮彈的翻轉、陀螺的章動、地球在太陽（月球）引力矩作用下的旋進（歲差）等。陀螺儀的種類很多，按用途來分，它可以分為傳感陀螺儀和指示陀螺儀。傳感陀螺儀用于飛行體運動的自動控制系統(tǒng)中，作

5、為水平、垂直、俯仰、航向和角速度傳感器。指示陀螺儀主要用于飛行狀態(tài)的指示，作為駕駛和領航儀表使用。陀螺儀原理陀螺儀的原理就是，一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據(jù)這個道理，用它來保持方向，制造出來的東西就叫陀螺儀。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉得越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量。陀螺儀在工作時要給它一個力，使它快速旋轉起來，一般能達到每分鐘幾十萬轉，可以工作很長時間。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動將數(shù)據(jù)信號傳給控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代陀螺儀現(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，航天和國防工業(yè)

6、中廣泛使用的一種慣性導航儀器，它的發(fā)展對一個國家的工業(yè)，國防和其它高科技的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀，機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高，結構復雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來，現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進入了一個全新的階段。1976年等提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設想，到八十年代以后，現(xiàn)代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展，與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。由于光纖陀螺儀具有結構緊湊，靈敏度高，工作可靠等等優(yōu)點，所以目前光纖陀螺儀在很多的領域已經(jīng)完全取代了機械式的傳統(tǒng)的陀螺儀，成為現(xiàn)代導航儀器中的關鍵部件。和光纖陀螺儀

7、同時發(fā)展的除了環(huán)式激光陀螺儀外，還有現(xiàn)代集成式的振動陀螺儀，集成式的振動陀螺儀具有更高的集成度，體積更小，也是現(xiàn)代陀螺儀的一個重要的發(fā)展方向?，F(xiàn)代光纖陀螺儀包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種，它們都是根據(jù)塞格尼克的理論發(fā)展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的：當光束在一個環(huán)形的通道中前進時，如果環(huán)形通道本身具有一個轉動速度，那么光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。也就是說當光學環(huán)路轉動時，在不同的前進方向上，光學環(huán)路