English动手搭实验

陀螺进动Gyroscopic precession

高速旋转的陀螺,不倒下而是绕着转。

Ω = mgd / (Iω)大学物理
蓝色:高速自转的圆盘,绿色:进动方向,红色:重力
t = 0.00 s
速度
进动角速度2.45rad/s
进动周期2.56s
重力矩0.735N·m

进动角速度与自转角速度

7.33.70.040.0105170235300Ω (rad/s)ω (rad/s)

Ω 与 ω 成反比,与圆盘质量无关。

想一想

把陀螺的自转速度加倍,进动会怎样变化?

模型条件陀螺近似 ω ≫ Ω · 均匀圆盘半径 10 cm · 忽略章动与摩擦

实验记录

调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。

怎么使用实验室

  1. 选择一个实验在左侧目录按学段或主题切换,也可以搜索概念。
  2. 改变一个参数拖动滑块,或输入范围内的数值。实验会从初始状态立即重新演示。
  3. 慢下来,仔细观察暂停画面、切换倍速,在 3D 模式中拖拽换个角度,结合读数与曲线理解变化。
  4. 验证你的猜想阅读原理和模型条件,回答“想一想”里的问题。