掌握自由落體的秘密，是不是可以當賭神？| 正經玩_風聞

　　抱枕、硬幣、小球…人類怎麼總喜歡扔東西？

　　扔東西也得講科學嘛

　　扶眼鏡）今天小編就來研究一下

　　實驗器材

　　所標杯、長方體（抱枕）

實驗過程

　　眾所周知

　　一個長方體擁有三個旋轉軸

　　我們用自由落體的方式

　　來模擬失重條件下

　　長方體圍繞三個旋轉軸的旋轉狀態

　　首先沿轉動慣量最小的軸旋轉

　　注意到抱枕拋起前標籤在右側

　　落下後標籤仍在右側

　　然後沿轉動慣量最大的軸旋轉

　　與上一次實驗一樣

　　抱枕拋起前“臉”面向左側

　　落下後仍面向左側

　　最後沿中等轉動慣量的軸旋轉

　　發現拋起前耳朵在左側

　　落地後耳朵在右側

　　當然

　　做實驗嘛

　　難免會出現一些意外情況

原理解説

　　我們的方形玩偶以三個不同的取向為旋轉軸，具有不同的轉動慣量。讀大學或者學過高中競賽物理的朋友們會知道，轉動慣量計算公式為：

　　至於還在讀中學的朋友們

　　我們暫時只需要記住，方形玩偶的這三個轉軸對應的轉動慣量的大小關係為：

　　I1＞I2＞I3

　　在拋接玩偶的過程中我們發現，I1和I3對應的旋轉都是比較穩定的（即上拋和下落過程中玩具的只繞指定的轉軸旋轉，可以參考玩具的黑色小耳朵），而I1和I3對應的旋轉，則發生了繞其他軸的翻轉。

　　這就是所謂的賈尼別科夫定理，即物體圍繞最大和最小主軸轉動時，轉動是穩定的，而圍繞中間軸轉動時，轉動是不穩定的。

　　圖片來源網絡

　　在轉動過程中，由於非理想條件（比如旋轉軸的微小晃動）導致角速度在另外兩個主軸上有分量。當旋轉軸為最大（或最小)主軸時，可以利用歐拉方程計算得到，此時物體在另外兩個主軸方向上的運動為微小的簡諧運動：

　　因此在宏觀上處於一個穩態。而當旋轉軸為中間軸時，物體在其他兩個主軸方向的運動狀態為：

　　因此整個旋轉是不穩定的。