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微观粒子理论-18 陀螺进动,微观粒子动能撞击力再被鹊巢鸠占。

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查资料:
日常中,我们常见旋转的陀螺不倒且陀螺整体会绕支点转动。

目前,主流科学认为:
当陀螺旋转时,它具有一定的自旋动量和角动量。这些动量是维持陀螺保持稳定旋转的关键。
具体来说,当陀螺旋转时,它的轴会继续指向同一方向,即陀螺的自旋轴。
这是因为陀螺的自旋轴是由它的陀螺效应所决定的。
在陀螺旋转的过程中,陀螺的自旋轴在重力的作用下发生进动。
这个进动的速度和角度是由陀螺的转速、重力和陀螺的几何形状等因素共同决定的。
进动的过程中,陀螺的重心也会相应发生移动和调整,以保持其稳定旋转。
这样,陀螺就能够保持稳定的旋转而不倒下。
总体来看,陀螺之所以不倒下,是因为它旋转时具有一定的自旋动量和角动量,同时受到科氏力和陀螺预cession的影响,能够保持稳定的旋转状态。
这种现象是经典力学中角动量守恒与力矩作用的完美体现,类似原理也应用于自行车平衡、地球自转轴的进动等领域。
这些汉字和字母我们都认识。
然而,它们组合到一起形成一篇文章后,我们就不知道文章说的是啥意思了!有点丈二和尚摸不着头脑的感觉!这是啥道理啊!
我们实在是太笨了!
没办法,我们只能从微观粒子的角度,找到了一个简单直白的、不用各种新奇、高大上的名词绕过来绕过去的理论和方法,来解释陀螺转动相关的现象。
1、微观粒子理论
略。
2、微观粒子动能撞击力曾被万有引力“鹊巢鸠占”。
我们在前文分析了,流入与流出地心的两股微观粒子,其动能撞击力之差,就是所谓的万有引力。
我们也推导出微观粒子动能撞击力公式:
F=KMm/RR

苹果等之所以会落地,时时刻刻的微观粒子动能撞击力功不可没。
但是,苹果能落地的功劳,被万有引力抢去了!
人们非得说,这是万有引力的作用结果。
至于万有引力怎样产生的,谁也不知,只知道它天生就有!!!
引力天生就有了,“英雄不问出处”。
唯一可惜的是,没微观粒子啥事了。
3、惯性力(本质上也属于微观粒子动能撞击力)使得陀螺进动的功劳,再次被角动量和重力力矩抢去了。
我们从惯性力的角度,能够清清楚楚看明白陀螺进动的过程。
(1)惯性力是实实在在的微观粒子动能撞击力。不是人们认为的虚拟力。
它是运动物体在微观粒子海洋变速时,受到阻力的变化值。
运动物体受到的微观粒子阻力:F=2MV/t
推导过程如图。

因此,惯性力F就与质量以及速度的变化量成正比。
(2)惯性力的特点
从公式来看,物体速度变多少,微观粒子就能提供恢复到原速的力。
理论上,有了惯性力,物体应该不会变速。
但是,惯性力毕竟是微观粒子提供的,其可提供的最大值,必然受到微观粒子密度、数量等限制。所以,当大质量物体速度快速变化时,小小的惯性力还远远不能追平、抹平这个变化。
只有小质量物体变化缓慢时,我们才能看到惯性力发挥的重大作用,保持着总动量基本不变。
(3)转动陀螺中,惯性力发挥的作用
我们把陀螺看成由多个水平面组成。
陀螺转动时,相当于这些水平面处于上下倾斜的状态。
由于微观粒子密度随高度增加而降低(就像空气密度的分布一样),所以,从轴心顺着旋转面向四周流动的微观粒子,在各个方向上流量不同。
其中,向上方流动的流量最大,对旋转面内的各原子的动能撞击力最大。
其一,陀螺不倒就是因为受到了顺着旋转面向上的微观粒子动能撞击力合力Fy。
Fy的力矩是陀螺不倒的主要原因。
还有其他必要原因,我们下次再谈吧。

其二,陀螺进动是受到了惯性力力矩的作用。
陀螺上下两部分受到微观粒子的阻力不同,因此,其速度略有差异。
上部分转速v2高一点,下部分转速v1低一点。
我们取其平均值为陀螺转动的标准值。
那么,上下两部分都与标准值有差异,即产生了变化,于是,惯性力就产生了。
在惯性力力矩的作用下,陀螺围绕支点转动,这里是陀螺的进动。

(4)飞轮、车轮转动时,相当于陀螺的一个旋转面。
因此,它们也都可以“悬空不掉”以及围着支点转动(即进动)。

(5)还有一个改变车轮旋转轴方向的试验,更显惯性力的特点。
当把在垂直面转动的车轮扭转90度,变为在水平面内转动的过程中,会发生了“进动”。
这个过程中进动方向的判断方法很简单。
在这个过程中,系统中车轮的水平转动从无到有,那么,惯性力就是阻碍车轮水平转动的加速。
此时,距离支点最远点与最近点处的惯性力大小相同,方向相反。因为最远点的惯性力力臂大,因此,整个系统的进动方向,与最远点的惯性力方向相同。
如有兴趣,可自行验证。
通过分析,甩开角动量和重力矩,只用简简单单的力和力矩,我们依然能够看清陀螺的不倒与进动的过程。
这说明根本这里就没有角动量守恒的事啊!
不过,仔细考虑一下,你还甭说,角动量与陀螺不倒还真有关系,还是比较重要的关系。
限于篇幅,我们下次再谈吧。
欢迎各路大神高手斧正。


IP属地:山东来自Android客户端1楼2025-07-24 18:50回复
    陀螺不倒
    还有次要的原因,我们下次再谈吧。


    IP属地:山东来自Android客户端2楼2025-07-24 19:40
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      2025-10-19 17:59:13
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      微观粒子,数密度极大。
      我们估算,大约是地表空气数密度的千亿倍。
      只不过是质量微小,难以单独被探测到。
      但是,群体性的定向流动,一定能产生比较显著的效果。
      比如,推动地表周边物体垂直落下。
      这么明显的效果,甚至都不用仪器,我们都能清楚的看到。
      但是,人们意识到有微观粒子的存在吗?意识到苹果落地,那就是微观粒子动能撞击下的效果吗?
      还有陀螺不倒和进动,效果很明显。但是,人们都未意识到那里有微观粒子在起作用。
      大伙都看不到施力物体,都不知道原因。
      此时,万有引力和角动量守恒就冒了出来。
      请问,这是不是鹊巢鸠占啊?


      IP属地:山东来自Android客户端3楼2025-07-24 19:47
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        陀螺转动时,受到的惯性力,是众多原子受力之和。
        每个原子质量微小,且速度变化不大,因此,其受到惯性力的作用明显。
        如果不从原子的角度出发,很慢看到陀螺的惯性作用效果。


        IP属地:山东来自Android客户端4楼2025-07-25 04:58
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