陀螺仪作用原理是什么组成的,陀螺仪平衡原理视频

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陀螺仪你玩过没有?这个堪称神奇的玩意儿就像变魔术一样 , 只要中心保持高速旋转它就是不倒翁 , 给它一个支点不但可以倾斜着旋转 , 还能站在一根细线上甚至笔尖上旋转 , 给我都能玩一整天 。
我们通常说的和玩的陀螺仪 , 就是一个简单的机械装置 , 里面由一个陀螺转子与旋转轴相连 , 外围是由两个支架组成 。
陀螺仪是用高速回转体的动量惯性沿一个或两个轴运动装置 , 其主要特点是稳定性和定轴性 , 小小的陀螺仪无处不在 , 不可或缺 , 在手机 , VR眼镜 , 体感游戏 , 飞机平衡等产品上都有使用 , 陀螺仪也被称为平衡神器 。
在中国古代有一种有趣的取暖器具叫被中香炉 , 这个香炉的神奇之处是将取暖的炭火放入中心 , 无论外面的球如何转动 , 在重力作用下中间的炭火盆会始终保持水平不倒 , 万向支架的作用就是 , 为了保证里面物体的平衡状态不被干扰 , 这跟陀螺仪的结构是一样的 。
古代还出现了另一种玩具叫竹片蜻蜓 , 这种玩具也被叫陀螺 , “陀螺”这个术语最早是由法国物理学家博科提出的 , 在英语中它是沿轴“回转体”的意思 , 所以竹片蜻蜓这种在空中沿轴转的回转体也是一种陀螺 , 这样看来 , 杂技中的转碟 , 耍盘子 , 还有地球等 , 都可以叫做陀螺 。
陀螺仪的中间部份就是我们熟悉的陀螺 , 弄清楚了陀螺掌握平衡的原因 , 是否就掌握了陀螺仪平衡的秘密呢?
中国是陀螺的故乡 , 它是我国民间最古老的玩具之一 , 吸引了一代又一代人 , 传统的陀螺是用木制的倒圆锥形 , 绳子缠绕陀螺 , 用力拉绳使其旋转 , 用绳抽打让其持续旋转 , 陀螺的玩法五花八门 , 有画圈圈 , 持久旋转 , 掷远比赛等 , 游戏规则也根据不同玩法而不同 。
近年来在年轻人中间流行一种陀螺的新玩法 , 这种指尖陀螺正在悄悄的流行起来 , 它与传统陀螺很相似 , 只需要几根手指就能让其旋转 。
【陀螺仪作用原理是什么组成的,陀螺仪平衡原理视频】人们一直在寻找永恒旋转 , 平衡不倒陀螺的这种极致境界 , 虽然这种平衡很难达到 , 但现实生活中 , 让陀螺在较长时间内保持平衡不倒也是可以做到的 。
我们在玩陀螺时缠绕陀螺的线要绕在陀螺的重心上 , 陀螺的重心在距上平面三分之二的位置 , 如果没有缠绕在这个位置 , 陀螺受到的拉力与绳子缠绕的方向上下摆动 , 使转轴不断的发生偏转 , 大量的力量就在这偏转的过程中分散流失了 , 使得陀螺很难围绕一个稳定的轴旋转 , 就很难转起来 。
如果缠绕在陀螺的重心上 , 这样就可以把力量全部传递给重心 , 保持高速地旋转 , 陀螺上的每一个点与转轴对称的点都同时承载着相等的离心作用 , 再由于中心的位置位于转轴上 , 能最大限度的减少旋转过程中重心对转轴的偏转影响 , 极大的增加旋转的稳定性 , 就能保持陀螺垂直于地面持久不倒 。
要想陀螺仪不倒就要让它高速旋转 , 陀螺仪的这个转速一般在每分钟上万次 , 这个转速必须够快 , 旋转轴会一直稳定指向一个方向 , 外围支架无论怎么旋转 , 里面的陀螺能够依然保持原有的指向性不变 。
其实陀螺仪就是高速旋转的陀螺 , 与灵活转动抗干扰的万向支架 , 就组成了晃动空间里动态状态中能指示方向的陀螺仪 。


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