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陀螺转椅/陀螺仪/角动量--科技馆展品展项方案

展示内容

展项为一个由转台上的座椅、可手动旋转的飞轮、护栏等构成的陀螺仪。座椅设置有脚踏和刹车装置，可供1 名参与者乘坐。当参与者坐在座椅上后，可以操纵飞轮使陀螺沿Y轴改变旋转轴的方向，由于陀螺效应，坐在座椅上的参与者会沿Z轴转动；科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家如参与者反方向操纵飞轮，使陀螺沿Y轴反方向改变旋转轴的方向，则坐在座椅上的参与者会沿Z轴反方向转动。

科学原理

角动量守恒定律是物理学的普遍定律之一。反映不受外力作用或所受诸外力对某定点（或定轴）的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点（或轴） 运动的普遍规律。科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家例如一个在有心力场中运动的质点，始终受到一个通过力心的有心力作用，因有心力对力心的力矩为零，所以根据角动量定理，该质点对力心的角动量守恒。因此，质点轨迹是平面曲线，且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。

角动量守恒定律是物理和自然界的一条重要定律。科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家它在物理和工程中都得到了很广泛的应用。例如：当滑冰者手臂收缩时，自我旋转滑冰者的转动速度就会加快。太阳系中行星绕太阳的公转、月球绕地球的运转、物体绕某一定轴的转动等，在这类运动中，运动物体速度的大小和方向都在不断变化，因而其动量也在不断变化。在行星绕日运动中，行星受指向太阳的向心力作用，其运动满足角动量守恒。

参与方式

① 参与者坐在转台的座椅上；

② 快速旋转飞轮，使内部的机械结构带动整个转台开始旋转；

③ 改变飞轮的转动方向，体验转台反向转动，从而了解角动量守恒的现象。

表现形式

机械互动

视频演示