从理论力学角度看翻转陀螺——翻转陀螺的部分定性结论
-
摘要: 2019年亚洲物理奥林匹克竞赛(APho)第3题考察了翻转陀螺。考生们需要利用刚体定点转动的知识对翻转陀螺进行建模,面临以下两个难点。首先,考生们没有系统的学过刚体定点转动的知识,对诸如转动惯量张量、欧拉角等基本概念不了解。其次,求解过程当中涉及地面参考系、质心参考系和转动参考系之间的变换。学生们需要区分同一个物理量,例如角速度,在不同参考系当中的表达形式以及它的运动方程。为了帮助同学们备考,我们将首先简单介绍刚体定点转动的相关知识,帮助同学们构建基本的理论体系。然后给出详细解答。最后介绍进一步的参考资料。