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这个问题我从小也问过自己，为何把陀螺扔在地上它会倒下，但让它旋转起来，它就能够站立呢？后来我试着去推快速旋转的陀螺，发现似乎它有股“劲儿”，来阻止我将其推倒。后来随着学习物理知识的深入，我才知道那股所谓的“劲儿”叫做“角动量”。 要理解什么是角动量，首先来回顾一下什么是动量。物理学上，动量是一个与物体的质量和速度相关的物理量，它表示这个物体在它运动方向上保持运动的“趋势”。一个物体在空间中运动时，由于惯性的存在，它会保持运动的速度与方向不变，若要将其运动的方向和速度改变，则要施加力的作用。 同样，角动量是描述物体转动状态的物理量，这个量与物体的旋转速度和质量分布有关系。如果没有外力施加作用，角动量本身是守恒的，这意味着旋转物体会保持该旋转速度和方向不变。这就是陀螺旋转时能够保持不倒的原因。但现实中毕竟是有外力作用的，摩擦力会使陀螺转速变慢，重力也会使陀螺旋转时出现晃动的现象，最终倒下。 角动量守恒这个性质在很多场合非常有用。例如，若是将你关在一个黑箱内，黑箱本身在外力作用下运动，不断改变方向，你该如何准确判断黑箱的运动方向呢？答案就是陀螺仪。首先将陀螺仪高速旋转，标记此时的方向。放入黑箱后，黑箱旋转时，陀螺仪的方向保持不变，因此以陀螺仪为基准，就可以测量出黑箱此刻的方向。 而这个所谓的“黑箱”，可以是任何需要判定旋转方向的物体，如小到手机，大到火箭与导弹等。 |
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