「陀螺儀」到底是什麼?從陀螺到太空船,4種意思一次搞懂!
我是科學訓練師桑子研，每天都是實驗日。
聽到「陀螺儀」這個詞，你腦中會浮現什麼畫面呢？是轉個不停的陀螺？腳踏車？還是太空船的姿態控制？其實「Gyro（ジャイロ）」這個詞，在物理的世界裡至少有 4 種不同的意思，搞混也是人之常情啦。這次就來幫大家把每一種意思整理清楚，一起踏進「Gyro」的奧妙世界！
1. 陀螺儀（Gyroscope）
・ 陀螺儀 陀螺、手機感測器
首先是最基本的陀螺儀，它指的是一種裝置、器具的名稱。像陀螺、腳踏車的輪子這類高速旋轉的物體，就是陀螺儀。大家常簡稱它為「Gyro」，而這個詞也是另外 3 種意思的基礎。
其實你的手機裡也藏著一顆小小的陀螺儀，用來偵測螢幕方向，還能拿來玩遊戲。也就是說，你的口袋裡就有一台陀螺儀喔！
2. 陀螺效應（Gyroscopic Effect）
陀螺效應 想要維持轉軸方向的特性
接著是陀螺效應，它指的是旋轉中的物體，即使受到外力干擾，也會努力維持轉軸方向的特性。腳踏車騎起來不容易倒，陀螺邊轉邊站得直挺挺，都是這個效應的功勞。它也被稱為「陀螺穩定（Gyro Stabilization）」。
這個效應也被運用在人造衛星和飛機的姿態控制上。在太空中要轉向時，可以不靠引擎，只要改變陀螺的轉動就能調整姿態，這種叫做「反作用輪（Reaction Wheel）」的裝置，正是陀螺效應的應用。
3. 進動／歲差運動（Precession）
進動（歲差運動） 轉軸慢慢畫圈的運動
你有看過傾斜的陀螺，並不會倒下，而是慢慢地繞著轉軸畫圈嗎？這就是進動（歲差運動），英文叫做 Precession。
我們說「陀螺的運動」時，有時指的就是這個進動。不過，嚴格來說，它和陀螺效應（維持轉軸的特性）是兩種不同的現象。
說來驚人，地球也在做進動喔！地球的地軸大約每2 萬 6000 年慢慢晃一圈，所以北極星會隨著時代改變。在古埃及的年代，「北極星」其實是另一顆星呢！
4. 螺旋旋轉（Helical / Spiral Motion）
螺旋旋轉 一邊前進一邊旋轉的運動
子彈或橄欖球在飛行時，會一邊旋轉、一邊筆直地往前飛，你有看過這種畫面嗎？這就是螺旋旋轉，也叫做自旋（Spin）。有時它也會被稱為「陀螺旋轉」，但嚴格來說，這和陀螺儀是不同的概念。棒球裡的魔球「陀螺球」，指的就是這種螺旋運動。
不過，球因為旋轉而產生陀螺效應，讓飛行更穩定，從這一點來看，兩者還是有關聯的。至於棒球的變化球為什麼會拐彎，則是旋轉和空氣的力量共同作用的結果，同樣是門深奧的物理學問。
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