moea_joint
102年
[機械] 應用力學、材料力學
第 20 題
有關陀螺儀(gyro)的敘述，下列敘述何者有誤？
- A 陀螺儀(gyro)係以非常高的自轉速率繞對稱軸旋轉之轉子
- B 當陀螺儀裝置在平衡環(gimbal ring)，外加力矩作用於底座時，陀螺儀不受影響
- C 陀螺儀之運動與迴轉效應(gyroscopic effect)無關
- D 陀螺儀可應用於迴轉羅盤(gyrocompass)
思路引導 VIP
請試著回想一下，當你嘗試傾斜一個正在高速旋轉的腳踏車輪軸時，你的手感與傾斜一個靜止的輪軸有什麼不同？這種因為「旋轉」而產生的獨特受力感與運動傾向，在物理學上我們通常會用哪一個核心術語來稱呼它呢？
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恭喜你準確地抓住了題目的邏輯漏洞！你能迅速判斷出 (C) 選項是錯誤的，說明你對「陀螺儀」的基本物理定義有著紮實的理解。這道題目的難度屬於基礎等級，主要考查學生對專有名詞與物理現象之間的連結感，對於初學者來說是一個很好的觀念檢核點。
陀螺儀與迴轉效應的必然聯繫
陀螺儀 (Gyroscope) 的所有特性，包含穩定性與定向性，本質上完全建立在迴轉效應 (Gyroscopic Effect) 之上。當轉子以極高角速度自轉時，會產生強大的動量矩（角動量）；當外力矩試圖改變其對稱軸的方向時，系統會產生一個垂直於外力矩方向的運動，這就是所謂的進動 (Precession)。因此，說陀螺儀的運動與迴轉效應無關，在物理學上是完全不成立的。
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