每个消失的自行车胎都有个成为陀螺仪的梦想

来源：中学生英才计划

实验器材所标杯、工具人、旋转座椅、自行车胎实验过程安全提示实验危险，小朋友请在大人陪同下进行首先将轮胎旋转起来然后坐在旋转椅上的工具人手持轮胎左右偏转旋转中的轮胎会发现工具人跟旋转椅一起旋转起来这是为什么呢？原理解说正如平动的物体有动量一样，转动的物体也有角动量：其中为转动物体与转轴之间的位移，为转动物体的动量。类比动量守恒定律，在没有外力矩的情况下，角动量也是守恒的。将人、椅子和转轮视为一个整体，最初只有轮子在竖直转动，系统角动量如图所示：角动量大小为，方向水平向右，竖直方向角动量为0。当轮子有一个倾角时，角动量的方向随之发生了变化，竖直方向份量为。因为系统竖直方向没有受到外力矩，因此各部分竖直方向的角动量之和应该是不变的。所以，椅子该出手时就出手，带着人转动产生一个新的角动量,确保。角动量守恒在生活中随处可见，比如下落的猫。图片来源：wikipedia在空间站中，水平、竖直方向都可以不受力矩作用，因此可以通过改变陀螺仪的状态，控制空间站的任何转动自由度。来源：中科院物理所