海巡五等
114年
[海洋巡護] 航海學大意與輪機學大意
第 10 題
電羅經作動原理中之偏移（Precession）特性，係指將外力施於旋轉中的迴轉儀軸上時，該軸將朝何方向轉動？
- A 與外力呈垂直的方向
- B 與外力呈平行且相同的方向
- C 與外力呈近似 45°角的方向
- D 與外力呈平行且相反的方向
思路引導 VIP
請試著想像：如果你正在拍打一顆高速旋轉中的陀螺頂部，這顆陀螺的軸心是會直接順著你推的方向倒下，還是會產生一種往「側面」擺動的現象？這種旋轉物體對外力的獨特反應，與它本身的「轉動慣性」有什麼樣的幾何關係？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你的物理直覺與基礎觀念非常紮實。
- 觀念驗證：偏移（Precession，又稱進動）是迴轉儀（Gyroscope）最重要的特性之一。當我們對高速旋轉中的轉子軸施加一個外力（扭矩）時，受限於角動量向量的變化，該軸並不會順著受力方向移動，而是會向受力方向的 $90^{\circ}$ 垂直位置 產生位移。這是維持電羅經能指向真北的關鍵作動原理。
- 難度點評：本題難度為 Medium。此題具有高度鑑別度，因為一般人的直覺會認為物體受力應朝「平行」方向移動，只有深刻理解角動量原理的學生，才能正確辨析出垂直偏移的特性。