正式提出“陀螺”這個(gè)術(shù)語(yǔ)的,是19世紀(jì)中葉的法國(guó)物理學(xué)家傅科。在英語(yǔ)中,陀螺就是“回轉(zhuǎn)體”。
陀螺有個(gè)很倔強(qiáng)的脾氣。靜止的陀螺,在地面立不起來(lái);可是當(dāng)它旋轉(zhuǎn)起來(lái)以后,就立得很穩(wěn)了。這是為什么呢?原來(lái)一個(gè)東西旋轉(zhuǎn)起來(lái)以后,它就具有一種特性:保持旋軸方向不變,這是受力后的一種慣性,沒(méi)有這種慣性,物體就不能旋轉(zhuǎn),科學(xué)家把物體旋轉(zhuǎn)時(shí)保持旋轉(zhuǎn)方向不變的特性,稱為:“定軸性”。高速旋轉(zhuǎn)的陀螺,這個(gè)特性更明顯。即使地面上高低不平,或者在斜面上,它也“穩(wěn)如泰山”。而且,轉(zhuǎn)速越高,轉(zhuǎn)得越穩(wěn)。雜技里的轉(zhuǎn)碟、耍盤(pán)子、丟帽子都是利用陀螺的這種怪脾氣。
利用陀螺的定軸性,人們發(fā)明了陀螺羅盤(pán),用來(lái)指明方向。比如把陀螺裝在飛機(jī)上,事先讓它的軸對(duì)準(zhǔn)南北方向,然后讓它高速旋轉(zhuǎn)。這樣,不管飛機(jī)如何改變航向,而陀螺軸總是指向南北方向,這就是絕妙的“指南針”。
1904年,德國(guó)發(fā)明家安許茨制成了航海陀螺羅盤(pán),并將它裝在潛艇上。由于磁羅盤(pán)在北極失去作用,而陀螺羅盤(pán)在極地也照常工作,所以航海陀螺羅盤(pán)在北極探險(xiǎn)中起了很大作用。1909年,世界上第一輛載人單軌車廂產(chǎn)生了,它能運(yùn)載40人。因?yàn)樯厦嫜b有一個(gè)大陀螺,所以運(yùn)行十分穩(wěn)定。1914年,英國(guó)和俄國(guó)工程師不約而同地用同樣原理,制成了前后各有一個(gè)輪子的“雙輪汽車”。 這種車被人稱為“魔車”,其轟動(dòng)整個(gè)歐洲不倒的秘密也是上面裝了一個(gè)大陀螺。
從30年代開(kāi)始,陀螺儀用到了航空上。后來(lái)又用到火箭、導(dǎo)彈及其他航天器上。
1958年10月11日,美國(guó)發(fā)射的一枚月球火箭失敗了。追查起來(lái),是上面的陀螺出了毛病。這枚火箭上裝了一種陀螺導(dǎo)航儀,陀螺是在軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)的,由于軸承中間有摩擦,使它轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活,這樣儀器就產(chǎn)生了偏差,使火箭向上仰了3.5度,結(jié)果沒(méi)有擊中月球而失敗了。