旋转椅子

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是不是很神奇?

平衡自行车的角动量守恒

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这个链接看3:00的时候

绳子绑轮子

原理是角动量守恒

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第一个链接里面的那个人为啥站到椅子上就自动转了?

就是因为这个角动量守恒原理

他一开始手里拿着旋转的轮子,受到合外力为0,然后他站到椅子上,保持和没上椅子一样姿势,然后受到的重力和支持力,合外力还是为0,整个过程合外力都为0

所以根据上面最后的一个公式,他这个人和底下可以旋转的椅子的底盘,以及手中旋转的轮子组成的这个体系,就是一个守恒的整体

所以这个体系是有一个角动量状态的,是守恒的,就像后面发你这个视频里面维持一定角度的用绳子挂着的轮子,以及那个up主做的自行车上面一个金属圆盘+自行车,这都是一个守恒的角动量体系

然后这个体系里面有一部分变了,但是整体必须满足角动量守恒原理,所以为了满足体系的角动量守恒状态,就是初始状态,就必须导致这个体系内的另外的部分有所改变

对应的3个例子分别是,旋转的底盘带着人一起转,轮子姿势保持不变,以及自行车的不倒

为什么会这样?

角动量的刚性
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关于陀螺仪

https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=5815142988505919832

火箭叔的回答

https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=9137749961889739084

手机中的陀螺仪

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手机陀螺仪的工作原理是什么? - 萌萌战队的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/27216244/answer/2023187705

这个是手机里面的微型陀螺仪

本质上就是把物理运动信号转化为数字信号,也是传感器,反过来,也可以通过算法程序来控制转速,从而实现维持平衡

手机里面这个陀螺仪,涉及到角动量守恒的力学原理,涉及到科里奥利力原理,电路上的对称设计稳流电路,电容的定义式中与位移成正比

电容充放电就是对应信号状态,应该不是脉冲的,是可以用积分求出来的一个精确数值

而且本身在高Hz的交变电流下周期小,以每一个小周期为微元计算就可以把角动量转化的非脉冲电压给离散化

可以达到程序控制的一个精度,就可以用算法来控制,用matlab应该就可以模拟