为什么陀螺转起来能尖足而立

 高速旋转的东西有一个共同特性,那就是它能保持转轴的方向不变, 我们把这个特性就叫做陀螺的稳定性。陀螺如果转起来总能保持着转轴向上,虽然它脚底很尖却也不倒。陀螺的稳定性实际是转动惯性的一种表现。它转起来以后,就尖足着地,这是因为,圆盘转起来以后,各部分都有了水平方向的速度。运动惯性为保持原速度的方向不变,对陀螺上面的各部分来说,因这个向心力是沿着水平盘面作用的,所以速度方向的改变,只限在水平盘面内发生,并不会发生偏上偏下的变化。把旋转的陀螺抛向空中时,只在轴上加了力,没有在转动平面上加力,所以转动轴的方向不会改变。总之,陀螺的稳定性就是指陀螺在高速旋转后, 如不受力作用,转轴在空间的方向就不变,这个特性在各种机械上应用很多。自行车是向陀螺模仿设计的一种机械:两个轮子就像两个陀螺,只有转起来才不会倒,轮子转得越快,稳定性就越高,车也就越不易倒。轮子转慢,稳定性就差。钻头旋转起来,有转动惯性,能保持它转轴的既定方向,打起孔来就正不易歪。还有在风浪中颠簸的轮船,为了使轮船摇摆减少,人们在船舱的底部装上很重的飞轮,并且让它高速转动, 由于飞轮能保持自己的转动轴线方向不变,轮船就能有力地抵抗风浪的影响。学习物理学的人都知道,惯性与质量有关,质量越大,惯性就越大。转动惯性也是这样,旋转体的质量大了,转动惯性也就会增大,所以,机器上的飞轮都做得比较重。舰船在浩瀚的大海里,飞机在茫茫的天空中,航天器在无限的太空内,都需要随时知道自己的航向、姿势、位置和速度,为了解决这些问题,根据陀螺的特性,制造了陀螺仪,让它来当向导。人造地球卫星上天后必须让它保持一定的姿态,不能东倒西歪,任意翻滚。这样,天线就应当总是对准地球。怎样才让人造卫星的姿态稳定呢?人们首先想到了陀螺使人造卫星绕着规定的轴总是指着规定的方向,这就保持了一定的姿态。但是,天线跟着转就不能对准地球了。怎么办?就得让天线和必要的部分沿着同一个轴反方向旋转,这样,天线就总是对准地球了。这就是人造地球卫星上所用的“双旋稳定技术。” 

为什么电风扇会摇头
 为了能使室内的风力均匀柔和,人们常喜欢选择带有自动摇头的台扇或落地扇,那么电风扇摇头原理又是怎样的呢?电风扇自动往复摇头的功能,是通过装在风扇电机后面的摇头机构来实现的。这种机构由钢丝绳、杠杆、弹簧、垫圈、牙......
为什么鸡蛋踩不破呢
 在电视上我们常可看到演员双脚踩在 4 个鸡蛋上,双手提着两桶水的表演。为什么一个 65 公斤左右的人的重量压在 4 个鸡蛋上,鸡蛋踩不碎呢?因为鸡蛋壳是凸曲面,这种拱壳结构能把外来的压力均匀地分散开来,所以拱壳形的物体......
为什么人可以站在火柴盒上
 一个小小的空火柴盒真能承受得起一个人的重量吗?让下面的这个小实验来回答:将一根火柴梗的两端悬挂起来。再在火柴梗的中间略微施加一个力,火柴梗会立即被折断。如果把火柴梗竖直放在桌面上,在火柴梗的上端沿梗的方向压这......
为什么电灯泡要做成拱圆形
 电灯灯丝在通电以后,温度很快上升到二三千摄氏度,这时它就可以正常发光。一般的金属如果达到这个温度就会熔化,但是灯丝大都采用钨丝,因为钨的熔点很高,可达 3410℃。但是持续在高温下,钨丝会与空气中的氧发生作用也很......
为什么说人与摩擦形影不离
 在日常生活当中,摩擦现象到处可见,它常给人们带来烦恼:鞋底磨破,衣服变旧,自行车、手表损坏等。据不完全统计,每个人几乎把一半左右的收入补偿在各种各样的磨损上。多少年来,摩擦一面与人类为友,造福人类,一面又时刻......
为什么金属也会疲劳
 一个人如果工作时间长了,常会感到疲劳,可是你听说过金属工作时间长了,也会产生疲劳吗?在美国航空公司就有一架满载乘客的“DC—10”型巨型三引擎客机失事,造成机毁人亡,据有关专家对它的残体进行检查后发现,这架飞机上......
为什么锻炼能使肌肉发达?
一个人平时的肌肉活动强度小,需要的能量和血液循环也少。经常锻炼能使肌肉中的毛细血管大量开放,加快新陈代谢。肌肉从血液中得到丰富的营养物质,使肌肉纤维组织变粗,这时看上去人的肌肉就显得粗壮发达。......
为什么久坐久站脚会发麻?
一个人连续坐上几个小时,双脚会发胀。与久坐相比,长时间站立不动就更不行了,不消一两个小时,两只脚就发胀,时间再长些,足背还会肿起来。原来,人体内的水分含量极高,这些水分在体内不断流动,保证了血液循环及各种新陈代......
为什么奔跑时心脏会剧烈跳动?
一般人的心脏都能根据机体的需要而改变血液的输出量,需要量大时,血液在全身循环的速度大大加快。心脏是依靠什么力量使输出量增加的呢?主要是采取两种办法:一为加快心脏跳动;二为增强心脏的收缩力。当做跑步、登山等剧烈运动......
为什么男子会长胡子?
为什么男子会长胡子而女子不会呢?这与人体内性激素代谢有密切的关系。一般来说,青春期后的健康男性都会长胡子,最初柔软稀少,以后逐渐变得粗硬稠密。现代医学发现,这时候男子体内分泌出较多的雄性激素使毛发又黑又粗,胡子......
为什么碰伤的皮肤处会有乌青块?
乌内青块,是皮肤血管破裂引起皮下溢血的结果。皮肤里血管非常多,血管的特点是管腔细小而管壁薄。这些小血管是经不起外界压力的。如果跌一跤只是臀部着地,一般不会发生乌青块,因为臀部皮下脂肪多,缓冲作用大。如果小腿前面......
为什么人走路时手脚左右交错摆动?
人们走路之所以要手脚左右摆动,就是为了保持身体的平衡,走起路来也非常省力。看到运动员在跑道上飞奔时,他们的手脚快速地左右交替摆动,克服前进的阻力,速度才能加快;否则,他们手脚摆动成一顺,那是绝不可能取得好成绩的......
为什么人吸进氧气,呼出时变成了二氧化碳?
人体中有一个专门负责气体交换的器官,它就是肺脏。当氧气被鼻孔吸入便进入到气管。气管笔直向下,然后分为左右两根支气管,分别埋藏在左右两肺之中。支气管会不断地细分,产生无数极细微的分支,每一根细支气管末端都连接着几......
为什么有的肌肉不休息?
人体中有些肌肉是不能休息的,心肌就是这样的肌肉。心肌是最勤劳的肌肉。它从人类诞生的第一天起,就开始有节奏的跳动着,从不休息,永不停顿,直至死亡。如果按心脏每分钟跳动75次计算,一个人活到70岁,心肌大约要收缩扩......
为什么红细胞有免疫功能?
人体免疫系统能识别、排除细菌或病毒及自身衰老变性成分等“异己物质”,使人体维持稳定的生理平衡。免疫系统有细胞免疫和体液免疫两类。红细胞的免疫功能,既不同于两者,但又有联系。红细胞是血液中运输氧和二氧化碳的主要工......
为什么称白细胞为“人体卫士”?
人体内的白细胞是与疾病做斗争的“卫士”。有的白细胞能识别细菌等能引起疾病的微生物,并且提醒身体它正在遭受的侵害;有的白细胞则含有与疾病作斗争的化学物质;此外,还有一些白细胞能包围和杀死人体内的有害微生物。......