特技表演    轉個不停不倒翁

  國中及高一的力學著重在直線和平面運動,不過力學中還有個有趣的部分,那就是  轉動!

  轉動和線運動有許多對應,例如線運動的「位移」、「速度」、「力」分別對應轉動的「角位移」、「角速度」、「力矩」……等等。而轉動力學中的向量則是用「右手定則」定出方向的。

  線運動的物理定律在轉動中也有許多對應。例如線運動中系統不受靜外力時動量守恆;而轉動系統不受靜外力矩時「角動量」守恆。線動量與物體的質量、速度成正比,而角動量則與物體的質量、速度和旋轉半徑成有關。角動量與角動量守恆可以解釋生活中的許多現象:扯鈴水平轉動時不易偏向、騎車時將車身左傾(或右傾)時將左轉(或右轉)、轉動中的陀螺儀可以用來定向等等,都與角動量有著密不可分的關係。

  
進動則是個有趣的相關現象:旋轉的陀螺若稍稍傾斜,自轉軸就會繞著中間的垂直軸旋轉。這是因為垂直方向角動量守恆,然而陀螺傾斜時自轉角動量的垂直分量必然改變,而產生反向的進動角動量來平衡。

  回上頁