题目
陀螺的进动方向与转子自转方向和外力矩方向有关。其规律为:陀螺受外力矩作用时自转角速度矢量沿()路线向外力矩矢量运动。
陀螺的进动方向与转子自转方向和外力矩方向有关。其规律为:陀螺受外力矩作用时自转角速度矢量沿()路线向外力矩矢量运动。
题目解答
答案
最短的
解析
本题考查陀螺进动方向的规律,核心在于理解自转角速度矢量在外力矩作用下的方向变化路径。关键点在于:
- 陀螺的进动方向由自转角动量方向和外力矩方向共同决定;
- 角动量的变化遵循角动量定理,即角动量的改变方向与外力矩方向一致;
- 自转角速度矢量的方向调整路径是球面上两点间的最短路径(大圆路径)。
陀螺在受外力矩作用时,其自转角速度矢量的方向会发生进动。具体规律如下:
- 角动量方向决定进动方向:陀螺的自转角动量矢量始终与其自转轴方向一致,外力矩的作用会改变角动量的方向。
- 角动量变化的路径:根据角动量定理,角动量的变化方向与外力矩方向相同。此时,自转角速度矢量的方向调整路径是球面上连接初始角动量方向与目标方向的最短路径(即大圆路径)。
- 最短路径的几何特性:在球面上,两点间的最短路径是经过这两点的大圆的劣弧。因此,自转角速度矢量沿最短路线向外力矩矢量方向运动。