旋转的陀螺为什么不倒

有成千上万的人在孩童时期玩过陀螺，但是我接下来要提出的这个问题，却很少有人能给出正确的答案。问题是——垂直或倾斜旋转的陀螺，为什么不会像人们所想的那样翻倒呢？是什么让它在极不稳定的状态下还能保持平衡？难道它不受重力的作用吗？

其实旋转的陀螺上存在两种相互作用的力，但陀螺的原理不是只言片语就能解释清的，因此我们不做详述，只是谈一谈旋转的陀螺能够维持平衡的原因。

图22向我们描绘了一个沿着箭头所指的方向旋转的陀螺，请读者注意图上的 A 侧和与之相对的 B 侧。 A 侧逆时针旋转， B 侧顺时针旋转。现在让我们来看一看，如果朝我们的方向拨动陀螺轴， A 侧和 B 侧会如何运动呢？我们会发现， A 侧开始朝上方倾斜， B 侧朝下方倾斜，这说明两侧受到的推动力与它们之前的运动呈直角。可是，在飞速旋转的状态下，陀螺的圆周速度非常大，我们拨动它的速度与之相比实在是微不足道。小的速度和大的速度结合而成的速度，与圆周速度几乎没有差别，所以陀螺的运动没有发生本质的改变。现在我们就能明白，为什么陀螺好像抵抗着一切想把它推倒的力量。此外，陀螺的质量越大，旋转的速度就越快，也越能顽强地抵抗推倒它的力量。

陀螺能够维持平衡与惯性定律也有直接的关系。陀螺上的任何一点，都在垂直于旋转轴的平面上做圆周运动。根据惯性定律，每个点每时每刻都在竭力使自己沿着圆周的切线偏离圆周。然而，每条切线都和圆周位于同一个平面上，所以陀螺上的点会将它的运动控制在垂直于旋转轴的平面内，这意味着垂直于旋转轴的所有平面都努力保持着自己在空间中的原始位置，换句话说，垂直于所有平面的旋转轴本身，也在努力保持其原始方向。

恕我无法在此向读者们逐一阐释陀螺在外力作用下进行的所有运动，因为这可能会使我们的内容变得过于冗长。我只是想向各位读者解释，物体是如何在旋转时保持旋转轴的方向不发生改变的。

物体旋转的这一特性在现代工程中得到了广泛的应用。轮船和飞机上安装的罗盘和陀螺仪等设备，都是根据陀螺原理制造的。旋转使炮弹和子弹具备稳定性，也使人造卫星和火箭等宇宙飞行器在飞行中保持稳定。你们瞧，陀螺虽然只是一颗简单的玩具，它的作用却不可估量！ 3kUbKwnF6Cs4lVLDsPeOLzRMTeenGH7vMDYpTh0/Rt2Pi4jApGIQ+7uwYlGF6HCn