科技论文：陀螺

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1、探索陀螺持久性的奥秘最近，我们校园里风靡一种传统加创新的游戏一一陀螺。男生更是为它着迷，为它疯狂。课间十分钟，操场上、教室外、走廊里……随时随处都可以看到同学们三个一群，两个一伙聚在一-起PK陀螺。通常我们是在比赛谁的陀螺旋转持久性比较好。一、历史悠久的老玩具说起陀螺，那是我们中国传统的老玩意儿，丿力史可悠久了。考古学家从山四夏县新石器时代的遗址中发掘出的石制陀螺可以证明，陀螺在我国最少有四、五T年的历史。所以，中国是陀螺的老家。陀螺，我们闽南语称作“干乐”，北方叫做“冰聚”或“打老牛”o以前的陀螺形状略像海螺、像倒立的谷仓，大多用于木头制成，下面有铁尖,玩时用绳子缠绕，

2、用力抽绳，使它直立旋转。爷爷、爸爸小时候玩的陀螺都得自己动手制作。现代的陀螺已经“进化”，有各式各样的材质，女口：钢铁，塑料、橡胶等，外形也由朴素的原木到彩绘油漆，再到金属材质，各部分零件可以拆卸、交换、重组，根据小主人的需要进行个性化的拼装。如今，各式各样的陀螺粉墨登场，是青少年们十分熟悉的玩具。据说，这种玩具风靡全世界呢！二、陀螺旋转的原理下课了，我们几个好朋友又摆开战场，开始陀螺之战。大家装上陀螺，左手握住发射器，右手拉住齿条，摆好架势，等待发令一一“3,2,1”，刹那间,“刪喇刪喇”“当当当当”“眶眶眶眶”陀螺摩擦声、碰撞声此起彼伏……望着绚丽多彩的陀螺，我脑袋屮

3、不禁产生一个疑问：陀螺为什么依靠着小小的尖尖的陀尖就能持续地转动呢？游戏中，我开始关注陀螺旋转运动的样子。一开始，陀螺围绕一个垂直轴作垂直地转动，其实就是围绕木身的轴线作“口转”，同时它也会水平运动，这个时候，它转得很平很稳，声音很大。慢慢地，在转动时，不但围绕本身的轴线转动，述会围绕垂直轴进行锥形运动，即陀螺并非垂直立于地面Z上，而是对地面有一定的偏离，向地面有一些倾斜，重力对陀螺的力矩不为零，这时陀螺面就不是平行地平面，而是冇一定晃动，这个晃动也称为陀螺摆动角。但是这吋的陀螺在旋转时还不会倒向地面。在观察屮，我还发现：陀螺围绕自身轴线作“自转”的快慢，决定着陀螺摆动角

4、的大小。你们看，转得越快，摆动角越小,因而稳定性也就越好；陀螺转得越慢，摆动角越大，稳定性越差。三、陀螺游戏中的科学比赛间隙，我和同伴们经常会更换零件，重新组合自己的陀螺，有的选择攻击性强的配件，有的选择持久性好的配件，什么陀螺尖、屮轴、攻击环等等。我发现，更换不同的配件，陀螺的性能也大不相同，比赛结果也容易受影响。我又进一步产生新的疑问：陀螺转动持久性究竟与什么有关系呢？陀螺的持久性到底和这些配件有什么直接的关系呢？我决定冋家做实验，一探究竞。实验方法：用对比实验法，改变要进行比较的项目，其他条件保持不变。依次记录下每次陀螺旋转持久的时间，并结合平时我们的游戏观察和经验

5、分析，做记录。经过了实验与观察，我整理出陀螺持久性实验数据及结果分析：配件材质持久力（时间）结论陀尖接触而大1分02秒陀尖与地表接触面大持久性比接触而小的弱。接触面小3分58秒金属3分50秒金屈陀尖持久性最好，塑料陀尖第二，橡胶陀尖第三；但橡胶陀尖抓地力好，防御力和攻击力强。塑料1分15秒橡胶52秒中轴高（长）1分10秒中轴的高低对持久性影响不人，但是影响还是冇的，低中轴稍微比较稳，但是一旦倾斜就容易接地而停止；高中轴虽然不太稳定，但一有倾斜不容易接地。低（短）1分14秒配件材质持久力（时间）结论攻击环重3分26秒攻击环重给陀尖施加的压力比较大，持久性就差些。但防御力较好

6、，不容易被打飞。轻4分24秒重量分布外围1分14秒重量分布外围离心力比较好，持续时间比较长。重量平均分布0分52秒造型辐射状4分13秒对称型的重量分布不如辐射状均匀，它在突出攻击力的同时也暴露了持久力不好的弱点。造型对称状1分50秒在对比实验和观察中，我们知道了各种不同组合对陀螺旋转的持久性产生明显的影响，金属的小陀尖，配上高度适中的中轴和重量分布在外围的辐射状轻型攻击环，持久性最好。不过，为了竞赛游戏，我们可以根据需要自己对陀螺配件进行组製，增加竞赛的观赏性和趣味性。通过这次的探究，我发现了原来玩也可以玩出“科学”道理来！玩中学，学中玩。其实在我们的生活中很多的玩具：竹

7、蜻蜒、抖空竹、滚铁圈、滑板……都蕴藏了科学道理，等待着我们去发现，去学习。