| 天人地 | 2023-12-05 13:26 |
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你有没有观察过这样一个现象，桌面上转动的硬币，在快停止时反而会越转越快，发出的声音也变得越发尖锐，就像是在—— 做垂死挣扎……  有一种玩具转起来也是这样，即 “欧拉圆盘”，但令人意想不到的是，原本转动几秒就game over的硬币，到了欧拉盘这里，竟然转动了两分多钟，有的甚至能持续转动十分钟，这是为啥？  旋转平面和构造会影响转动时长？ 首先，把硬币分别放在桌面和凹面镜上旋转，结果发现，无论被放在哪儿，硬币持续转动的时间都很短，而且相差不大。   欧拉盘由一个平面圆盘和一个垂直于圆盘的轴组成，它的表面被精确打磨过，足够光滑的表面是它能够保持长时间转动的重要原因，就像这样，给它一点小小的动力，它就会，转的停不下来……  所以，如果在绝对理想的状态下，即“不会有任何的能量散失时”，欧拉盘就会以恒定的角速度永久地转动下去，我们都知道，这种情况几乎不可能发生，那问题又来了，在转动的过程中又是什么让它停下来了呢？  目前主要有两种猜测，一种认为，欧拉盘能量最终耗散的原因，是受到了圆盘和桌子之间的空气摩擦；  另一种认为，欧拉盘在滚动时受到的摩擦力才是能量耗散的主要原因；   实际上，在转动的过程中，圆盘受到的摩擦和滚动阻力会让它的重力势能变小，随着圆盘高度的不断下降，圆盘与旋转平面之间的夹角越来越小，这会导致角速度（ω）的分量逐渐增大。    简单点说，就类似于你把一个平行四边形向内压缩，对角线会被缩短，四条边则会变长。   |
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