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陀螺仪-东华大学
國立東華大學 應用物理所
陀螺儀陀螺儀
陀螺儀陀螺儀
GyroscopeGyroscope
GyroscopeGyroscope
國立東華大學 應用物理所
實驗目的實驗目的
實驗目的實驗目的
1.1.測量陀螺儀的進動率測量陀螺儀的進動率ΩΩ
1.1.測量陀螺儀的進動率測量陀螺儀的進動率 ΩΩ
ττ mgd
ττ
Ω = =
L Iωω
ωω
ττ : 施加在陀螺儀的力矩施加在陀螺儀的力矩
ττ 施加在陀螺儀的力矩施加在陀螺儀的力矩
LL圓盤的角動量圓盤的角動量
:
LL圓盤的角動量圓盤的角動量
圓盤的轉動慣量圓盤的轉動慣量
I :
圓盤的轉動慣量圓盤的轉動慣量
ωω 圓盤的角速度圓盤的角速度
:
ωω 圓盤的角速度圓盤的角速度
重力加速度重力加速度
g :
重力加速度重力加速度
d 砝碼與中心轉軸的距離砝碼與中心轉軸的距離:
砝碼與中心轉軸的距離砝碼與中心轉軸的距離
m :外加在陀螺儀軸尾端的外加在陀螺儀軸尾端的砝碼質量砝碼質量
外加在陀螺儀軸尾端的外加在陀螺儀軸尾端的砝碼質量砝碼質量
國立東華大學 應用物理所
陀螺儀的生活應用陀螺儀的生活應用
陀螺儀的生活應用陀螺儀的生活應用
打陀螺時 ,陀螺本身會持續在地上產生畫圈的
進動 (precession),進而維持自己的平衡、
保持運動
以兩腳行走的機器人是利用陀螺儀可維持慣性
的特質而製造
交通工具(如:飛機 、輪船、飛彈、太空船…等)
可靠陀螺儀導航與平衡
國立東華大學 應用物理所
實驗原理實驗原理
實驗原理實驗原理
角動量守恆定律 :
剛體所受合力矩為零時 ,其角動量將保持不變
例:人站在轉椅上 ,手拿繞水平軸
轉動的輪子 ,此時,此系統的垂直角
動量為零 ,若把輪軸轉到垂直方向
上,則此輪即具有垂直方向的角動
量,但因此系統 (輪子+人+椅
子)所受合力矩為零 ,角動量應保
持不變 ,故人和椅子會沿與此輪角
動量方向相反的方向轉動 ,並與輪
子達成轉動平衡
國立東華大學 應用物理所
實驗原理實驗原理
實驗原理實驗原理
L = Iωω
•圓盤的角動量 ωω
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