陀螺与曲线运动_教学参考-查字典物理网

陀螺与曲线运动

查字典物理网 2015-02-13

物理学上，把绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺，通常特指对称陀螺，即质量均匀分布、具有对称形状的刚体。在一定的初始条件和外力矩作用下，陀螺在自转的同时还绕着另一个固定轴旋转。日常生活中所说的陀螺，是一种儿童玩具，常见的有手旋陀螺、鞭旋陀螺。本文介绍的是手旋陀螺。手旋陀螺就是一个厚圆片，中央穿轴，且轴与圆片牢固连在一起，然后以手旋轴，使轴、圆片一起转动。下面就介绍一种制作手旋陀螺的方法，除了用介绍的这些材料制作陀螺之外，还可以用其他材料来制作。

一、陀螺的制作

制作材料：橡皮塞1个、中性笔芯1支、彩笔(笔头可拿下来)1支、小刀1把、大头针4个、小玻璃珠(带孔)4个、透明胶带上的塑料圈1个、细线1段、细铁钉1个、白纸

制作步骤：

1.用小刀沿与橡皮塞轴线垂直的方向把橡皮塞分成高度相同的三段，每一段都可以做一个陀螺。

2.用铁钉在一段橡皮塞的轴线上钻一个孔。

3.把中性笔芯的笔头端从有孔的橡皮塞的细端穿向粗端，穿过后，使笔头端露出约1厘米长。

4.用小刀把露在橡皮塞细端的笔芯管截去一段，使留下部分长约2厘米。这样就做好了一个陀螺。(如图1所示)

5.用手转动笔芯，陀螺就会在平面上快速转动起来。

提示：中性笔芯穿过橡皮塞时可把笔头部分拔掉，穿过后再安上笔头。如果中性笔芯带金属笔头时做的陀螺转动不稳定可把金属笔头拔掉。

二、用陀螺验证离心运动

作圆周运动的物体，由于所需的向心力不足或者向心力突然消失，物体逐渐远离圆心的运动叫离心运动。如图2所示是质量为m的物体以角速度ω沿半径为r的圆周运动时，需要的向心力F=mrω2。当向心力力突然消失即F=0时，物体沿圆周的切线飞出;当提供的向心力不足即F

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