旋轉陀螺不倒（dǎo）的原理

對於一個旋轉的陀螺體係,如果不發生偏轉（zhuǎn）(左側),不論脫落是否旋轉都可以保持穩定,這顯而易（yì）見的,但是實際生活中旋轉的陀螺總會遇到（dào）(微小)擾動導致出現右側（cè）的（de）情形.一個很小的擾動導致陀螺偏（piān）轉了θ角,請理解這個θ非常微小.這個擾動可以是一陣微風,一個震動,桌麵的摩擦力（lì）變化等等（děng）,都可以（yǐ）導致出現一個這樣的（de）偏（piān）轉.

假設陀螺旋轉的速度不變,通過對比左右兩圖,發現上述體係發生了變（biàn）化,(為了方便觀察我把θ角畫（huà）得很大),你會發現雖然（rán）轉動陀螺上所有的質點的旋轉絕對速度沒有變(桌麵參照係),但是速度方向已經從水平變成帶有斜（xié）向的角度,這個可以想象一下圖中黑點的狀態.

速度方向變化將（jiāng）導致（zhì）整個陀螺旋轉的角動量(矢量)發生改變,沿垂直方向的分量減小,根據角動量守恒(和轉速相比,這（zhè）是一個（gè）很小的θ),陀螺將保持（chí）這部分旋轉的角（jiǎo）動（dòng）量,產生一（yī）個圍繞垂直軸的公轉,維（wéi）持了這部分減（jiǎn）小的（de）角動量,維持了角動量守恒,新產生的扭矩平衡掉了重力的扭矩和離心（xīn）力。

因此陀螺偏置後必須發生公轉才能保持穩定,而且從上圖中看出,黑點越重,轉速越快陀（tuó）螺越穩定.這是為什麽很多好（hǎo）的陀螺設計成下麵（miàn）這個樣子:

隻需要保證質心在中間(軸對（duì）稱即可),外圍盡（jìn）可能增加配重,這樣發生（shēng）偏轉角動量就多一些,公轉速度也會加快（kuài）,能夠快速拜托微（wēi）小（xiǎo）擾動回歸垂直狀態.