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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