陀螺儀Ⅰ：角動量守恆原理與應用|

陀螺儀Ⅰ：角動量守恆原理與應用

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周祥順｜海洋大學光電學研究所

老師手中有一個盒子，將盒子置於桌面，使其一角與桌面接觸。手移開後盒子不但不會傾倒，還會立在桌面旋轉。盒子為什麼不會傾倒呢？揭開謎底，盒子內有一個轉動的陀螺。陀螺的底面積很小，無法靜止立於桌面，但是陀螺轉動時便可便可立於桌面。

陀螺垂直桌面轉動，產生垂直桌面角動量。陀螺重心在支點正上方，重力產生的力矩為零。依據角動量守恆原理，陀螺角動量不變。因此陀螺可沿原方向轉動，不會傾倒。陀螺儀轉軸水平時，產生平行桌面角動量。陀螺儀重心在支點正上方，重力產生的力矩為零。依據角動量守恆原理，陀螺儀角動量不變。因此陀螺儀沿原方向轉動，轉軸方向不變。

角動量守恆原理有許多重要的應用。船隻及飛機利用陀螺儀定向，蒼蠅利用生物陀螺儀保持平衡，槍砲利用膛線使子彈砲彈穩定飛行，乃至颱風的結構都與角動量守恆原理有關。同學如果想進一步瞭解角動量守恆原理及其應用，可進入海洋大學網站觀看物理開放式課程。（進入海洋大學網站首頁，然後依序點選「學習e-Go網」、「播客行動學習系統」、「物理」即可觀看。）

資料提供

海洋大學光電科學研究所 周祥順 教授
E-mail：hschou@ntou.edu.tw

資料來源

原標題：陀螺儀Ⅰ

陀螺儀(6)

陀螺儀Ⅰ：角動量守恆原理與應用

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