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为什么旋转的东西稳定

发布时间: 2022-12-22 03:34:24

⑴ 为什么转动的物体比较容易维持平衡,例如自行车,陀螺

陀螺效应:旋转的物体有保持其旋转方向(旋转轴的方向)的惯性。陀螺只有一个旋转方向,已经很稳定了。而自行车有2个轮子,显然自行车轮子在高速旋转的时候,会使自行车更稳定。因此,骑车人撒开车把也不会倒下。
陀螺效应在保持自行车稳定中也许起到不可忽略的效果,但是,如果自行车单单凭借陀螺效应保持稳定,那么,初学者也应该在高速骑车时不会倒下。但是,2个陀螺似乎并不足以支撑骑车人重达几十公斤的身体的倾斜。刚学习骑车往往会摔得很惨。从另一个方面看,骑独轮车的杂技演员由于车速很低,甚至车轮完全停止转动,则基本无法依靠陀螺效应保持平衡。
自行车的平衡首先来自于骑车人腰部的肌肉。熟练的骑车人,其身体形成自动的条件反射,当自行车稍微倾斜倒下时,人的身体会感受到,腰部肌肉会自动动作,把身体拉向另一侧,形成的反向力矩促使车身抬起。我们学习骑自行车,也就是训练身体的肌肉完成这种条件反射,而一旦学会,这个控制回路就保持在小脑中,随时可以启用,许多年也不会忘记。
但是高速骑车时,会感觉车子比刚刚起步的时候稳定,这又是为什么呢?自行车本身的平衡机制,来自于前叉后倾。我们可以观察到,几乎每辆自行车的车把轴,都不是与地面完全垂直,而是后倾的。由于前轮是固定在车把的前叉上,因此又叫前叉后倾。前叉后倾,使车辆转弯时产生的离心力其所形成的力矩方向,与车轮偏转方向相反,迫使车轮偏转后自动恢复到原来的中间位置上。这样,车子就有了自动回正的稳定性。车速越快,所造成的恢复力矩越大,骑车人就越感到稳定。这就是高速骑车时,会感觉车子比刚刚起步的时候稳定的原因。

⑵ 为什么物体旋转具有稳定性

因为动能、势能是可以互相转换的。致使物体旋转的动能有转换势能的趋势,所以旋转越快,转换势能的趋势越大,这样势能的趋势就会越有抬高物体重心的动能。即物体通过旋转使重心获得动能转换的势能,所以旋转具有稳定性。

⑶ 谁能详解旋转物体为什么具有稳定性

当物体的自传转速达到一定时,其重心将与其轴心重合,故可以保持其稳定
采纳呀

⑷ 为什么旋转的时候稳定性会增加

陀螺!!!!在旋转的时候,不但围绕本身的轴线转动,而且还围绕一个垂直轴作锥形运动。也就是说,陀螺一面围绕本身的轴线作“自转”,一面围绕垂直轴作“公转”。陀螺围绕自身轴线作“自转”运动速度的快慢,决定着陀螺摆动角的大小。转得越慢,摆动角越大,稳定性越差;转得越快,摆动角越小,因而稳定性也就越好。这和人们骑自行车的道理差不多。其中不同的是,一个是作直线运动,一个是作圆锥形的曲线运动。陀螺高速自转时,在重力偶作用下,不沿力偶方向翻倒,而绕道支点的垂直轴作圆锥运动的现象,就是陀螺原理。
原理一:转动惯量,即旋转具有稳定性。
原因二:摩擦力,陀螺的结构及工作特点。由于陀螺的尖端是一个近似的圆球形,当陀螺在旋转时向A方倾倒时,尖端的球面的A侧将和支撑面接触摩擦,这将导致陀螺的尖端向倾倒的方向运动。证据:长脚的陀螺可以在比较粗糙的平面上平稳的旋转,但是在光滑的玻璃面上将不停的跳动,以获取更多的摩擦力,如果在玻璃面上涂润滑油,它不但不能运转的平稳反而更艰难。
实验验证:超导体的碗中放置一块磁石作为支撑脚,用木头做陀螺,旋转。
陀螺!!!!

⑸ 陀螺为什么高速旋转不会倒下,反而转的越稳

主要原因是动量矩守衡。动量矩是刚体力学中的基本概念,他的大小决定于物体的转动惯量,旋转的角速度。
陀螺旋转的时候,他的动量矩方向是竖直方向的,因为他在转动方向上不受力矩,所以动量矩守衡。
因为在陀螺旋转的时候,由于受到向心力的作用而保持了平衡。
分析:由于旋转的物体有使转轴的方向保持不变的特性,转动得越快,越不容易改变轴的方向,就像陀螺旋转一样。假如陀螺不转,就会倾倒,因为静止不动陀螺的尖下面只有一个支点,因为重力对这一个支点有力矩,陀螺会围绕这个支点向下倾倒。假如给陀螺施加一个外力,使陀螺快速旋转,陀螺就不会倒下了,高速旋转的陀螺可以保持转轴的方向不变,这就是陀螺的稳定性。

⑹ 为什么物体旋转时更稳定

转动惯量,即旋转具有稳定性。旋转的物体飞行更稳定是因为它遵循能量守衡定律。物体转动得越快,它的角动量就越大,要改变它的方向就需要越大的力。当物体转得够快,到很难去改变它的转轴方向时,它的转轴会稳定的指向固定方向,而我们就可利用它的稳定性来作为定向的依据了。

⑺ 旋转的陀螺为什么能保持平衡呢

物体在很多情况下都能呈现平衡状态,不只是静止时,当它在动的时候也能1达到平衡。一般而言,静态的平衡大多属于稳定平衡,动态的平衡则多属于不稳定平I衡。当陀螺受力旋转时,因各个方向上的离心力总和达到平衡,因此陀螺能暂时用轴端站立,保持平衡。接着受到空气阻力、地面摩擦或陀螺重心等因素的影响,陀螺旋转会逐渐减慢。这时只要不断抽打,陀螺会一直这样平衡运动下去。静态的平衡大多属于稳定平衡,动态的平衡则多属于不稳定平衡,陀螺受力旋转时,因各方向离心力总和达到平衡,因此陀螺能暂时用轴端站立,保持平衡现象,接着受到空气阻力、地面摩擦、或陀螺重心问题等各因素的影响,使其旋转的力道逐渐减弱,等到旋转的动力消失时,陀螺也跟着左摇右晃的倒了下来。

⑻ 高速旋转的物体稳定

是的,因为其自身绕轴心转动,而轴心又有自己的旋转轴心,因而物体可以有惯性旋转力支持物体所需的转动,所以很稳定

⑼ 为什么旋转体能保持平衡

自行车只有2个轮子,却为什么可以保持平衡呢?甚至,高手在骑车的时候,
可以双手离开车把,任由车子向前走而不担心摔倒(但要担心前面呼啸而来的汽车)。物

理学家拿出一个陀螺,放在地上转一下,并开始用鞭子使劲抽打它,随着陀螺越转越快

,陀螺也像不倒翁一样,虽然只有一个尖着地,却左右摇摆而不肯倒下。这就是陀螺效

应:旋转的物体有保持其旋转方向(旋转轴的方向)的惯性。
陀螺只有一个旋转方向,已经很稳定了。而自行车有2个轮子,显然自行车轮
子在高速旋转的时候,会使自行车更稳定。因此,骑车人撒开车把也不会倒下。

但遗憾的是,这并非一个合理的解释。
陀螺效应在保持自行车稳定中也许起到不可忽略的效果,但是,如果自行车单
单凭借陀螺效应保持稳定,那么,初学者也应该在高速骑车时不会倒下。但是,2个陀
螺似乎并不足以支撑骑车人重达几十公斤的身体的倾斜。刚学习骑车往往会摔得很惨。从

另一个方面看,骑独轮车的杂技演员由于车速很低,甚至车轮完全停止转动,则基本无

法依靠陀螺效应保持平衡。
自行车的平衡首先来自于骑车人腰部的肌肉。熟练的骑车人,其身体形成自动
的条件反射,当自行车稍微倾斜倒下时,人的身体会感受到,腰部肌肉会自动动作,把

身体拉向另一侧,形成的反向力矩促使车身抬起。我们学习骑自行车,也就是训练身体

的肌肉完成这种条件反射,而一旦学会,这个控制回路就保持在小脑中,随时可以启用

,许多年也不会忘记。但是高速骑车时,会感觉车子比刚刚起步的时候稳定,这又是为什
么呢?自行车本身的平衡机制,来自于前叉后倾。我们可以观察到,几乎每辆自行车
的车把轴,都不是与地面完全垂直,而是后倾的。由于前轮是固定在车把的前叉上,因

此又叫前叉后倾。前叉后倾,使车辆转弯时产生的离心力其所形成的力矩方向,与车轮

偏转方向相反,迫使车轮偏转后自动恢复到原来的中间位置上。这样,车子就有了自动

回正的稳定性。车速越快,所造成的恢复力矩越大,骑车人就越感到稳定。这就是高速

骑车时,会感觉车子比刚刚起步的时候稳定的原因。
一般而言,车子前叉越后倾,车子越稳定,但转动车把越费劲;而后倾角度小
,转把较容易,但车子的稳定性不够。但如果自行车完全没有前叉后倾,那么,骑自行

车会是一件很痛苦的事情。
自行车其实是相当复杂的力学体系,而汽车的前轮定位更加复杂。有主销内倾
、主销后倾、前轮外倾和前轮前束,这保证开车的时候车子尽可能稳定,但又减少轮胎

的磨损

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