中科院物理所官方賬號。愛上物理，改變世界。11-14 21:26
小編有輛心愛的自行車
風里雨里都陪我走過
然而有一天！
它的前胎不見了！
年輕人吶
不講武德！
實驗器材
所標杯、工具人、旋轉(zhuǎn)座椅、自行車胎
實驗過程
安全提示
實驗危險，小朋友請在大人陪同下進行
首先將輪胎旋轉(zhuǎn)起來
然后坐在旋轉(zhuǎn)椅上的工具人手持輪胎
左右偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)中的輪胎
會發(fā)現(xiàn)工具人跟旋轉(zhuǎn)椅一起旋轉(zhuǎn)起來
原理解說
震驚！為了演示陀螺儀的旋轉(zhuǎn)，某男子竟卸下朋友的自行車前輪！
明明我趁著椅子不注意，悄咪咪地歪斜下輪子，為什么還是被它發(fā)現(xiàn)了！等試了兩下之后才發(fā)現(xiàn)，輪子的運動和椅子的轉(zhuǎn)動似乎是有聯(lián)系的，可以通過轉(zhuǎn)動輪子控制椅子的轉(zhuǎn)動，看起來好像開著美人魚戰(zhàn)士和企鵝男孩的透明汽車。
這是為什么呢？
正如平動的物體有動量一樣，轉(zhuǎn)動的物體也有角動量：
其中
為轉(zhuǎn)動物體與轉(zhuǎn)軸之間的位移，
為轉(zhuǎn)動物體的動量。
類比動量守恒定律，在沒有外力矩的情況下，角動量也是守恒的。將人、椅子和轉(zhuǎn)輪視為一個整體，最初只有輪子在豎直轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)角動量如圖所示：
角動量大小為
，方向水平向右，豎直方向角動量為0。
當輪子有一個傾角時，角動量的方向隨之發(fā)生了變化，豎直方向份量為
。因為系統(tǒng)豎直方向沒有受到外力矩，因此各部分豎直方向的角動量之和應該是不變的。所以，椅子該出手時就出手，帶著人轉(zhuǎn)動產(chǎn)生一個新的角動量
,確保
。
角動量守恒在生活中隨處可見，比如下落的貓。
圖片來源：wikipedia。
