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原理跟「陀螺儀」類似:「角動量守恆」
陀螺儀一旦開始旋轉,由於轉子的角動量,
陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。
兩個基本特性:
一為【定軸性】(inertia or rigidity),
另一是【逆動性】(precession),
這兩種特性都是建立在角動量守恆的原則下。
【定軸性】
當陀螺轉子以極高速度旋轉時,就產生了慣性,
這慣性使得陀螺轉子的旋轉軸保持在空間,指向一個固定的方向,
【同時反抗任何改變轉子軸向的力量】,
這種物理現象稱為:【陀螺儀的定軸性或慣性】。
其慣性隨以下的物理量而改變:
1. 轉子質量愈大,慣性愈大。
2. 轉子旋轉半徑愈大,慣性愈大
3. 轉子旋轉速度愈大,慣性愈大。
【逆動性】
在運轉中的陀螺儀,如果外界施一作用或力矩在轉子旋轉軸上,
則旋轉軸並不沿施力方向運動,
而是順著轉子旋轉向前90度垂直施力方向運動,此現象即是逆動性。
逆動性的大小也有三個影響的因素:
1. 外界作用力愈大,其逆動性也愈大;
2. 轉子的質量慣性矩(moment of inertia)愈大,逆動性愈小;
3. 轉子的角速度愈大,逆動性愈小。
而逆動方向可根據逆動性原理取決於施力方向及轉子旋轉方向。