称量陀螺静止、旋转、旋转变速实验报告

刘武青

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摘要  陀螺静止与旋转时，用天平称量，显示的数据是不相同的。陀螺旋转时，加速与减速，用天平称量，显示的数据不相同。证明了物体存在旋转质量。陀螺静止、匀速、加速、减速有不同的质量。证明了旋转质量的存在。还可以认为用称量的方式证明了物体旋转失重。

关键词   称量  天平  陀螺  静止  旋转

1  实验目的

任何物体当对重心为支点，受力后保持旋转。可以称为陀螺。陀螺有静止与旋转两种状态，用天平称量，测量天平显示的数据是否相同？当陀螺加速与减速时，用天平称量。测量天平显示的数据是否相同？与旋转轴的方向是否有联系？

陀螺静止时，用天平称量，是可以的。但陀螺受力旋转，前人没有做过用天平称量旋转陀螺的实验。

本实验的目的是证明物体旋转质量的存在。天平可以称量旋转物体，旋转质量可以量化。还可以认为用称量的方式证明物体旋转失重。

2   实验原理

陀螺受力绕轴旋转，可以在轴端站立，保持平衡，用天平称量，可以显示有效数据。

3  实验器材

测量仪器

电子天平，规格，METTLER，AE200

最大称重为200克，精度为万分之一克，有效数字为包括小数点后4位数。

以下是实验所用的电子天平照片。

以下是实验所用的电子天平照片局部，可以清楚看到型号。

陀螺

用质量1.1109克的塑料陀螺。

大拇指和食指拿本实验用的陀螺照片

杠杆式天平及陀螺照片

杠杆式天平，TG328A（S）分析天平，最大称量，200克，分度值，0.1毫克，不确定值，正负0.5毫克。用质量1.1109克的塑料陀螺。

• 4 实验方法

电子天平：

首先称量陀螺静止时的质量。　　

由于实验用的陀螺的体积小，用大拇指和食指，紧紧地握住陀螺的轴柄上端，急速捻转放在天平托盘上，陀螺就会直立旋转起来。

称量陀螺旋转时的质量。

杠杆式天平：

首先称量陀螺静止时的质量。　　

由于实验用的陀螺的体积小，用大拇指和食指，紧紧地握住陀螺的轴柄上端，急速捻转放在天平托盘上，陀螺就会直立旋转起来。

用杠杆式天平实验读数困难。

• 5 实验数据

陀螺静止时电子天平显示的数据照片

实验过程有全程录像。（在发此文的同时，录像上传在视频网站）。放入旋转陀螺时，对天平有冲击力，与陀螺静止的数据比较，天平显示的数据增大，平稳一会后，天平显示的数据减小。录像时的照片。

陀螺旋转时电子天平显示的数据照片

陀螺静止时的质量 1.1109克，从其中陀螺旋转时天平显示的数据上看，陀螺旋转时的质量 1.1092克。减小数是 0.0017克，（陀螺转速待测量）。

物体存在旋转质量。

用称量的方式证明了物体旋转失重。

杠杆式天平：

首先称量陀螺静止时的质量。　　

由于实验用的陀螺的体积小，用大拇指和食指，紧紧地握住陀螺的轴柄上端，急速捻转放在天平托盘上，陀螺就会直立旋转起来。

此时，天平显示不平衡，陀螺旋转平稳时，天平显示的数据减小。杠杆式实验时读数困难，但是，还是看到陀螺旋转时天平显示的数据减小。

物体存在旋转质量。

用称量的方式证明了物体旋转失重。

• 6 实验误差分析

实验用的塑料陀螺仅有1.1109克。天平最大称量为200克。

数据的可比性：

有数个方面

一个是陀螺静止与旋转，天平显示的数据可比性，静止与加速，静止与减速。均是有效数字。

另一个是陀螺旋转时，高速与低速的可比性，加速与减速的可比性。均是有效数字。

陀螺匀速、加速、减速，与陀螺静止数据比较，有可比性，均是有效数字。

7  新的物理现象

陀螺有静止与旋转两种状态，用天平称量，测量天平显示的数据不相同。当陀螺加速与减速时，用天平称量。测量天平显示的数据不相同。与旋转轴的方向有联系。

陀螺用天平称量，陀螺静止与旋转比较，陀螺旋转是能量的增加，按照爱因斯坦的质能公式是质量增加。但天平显示的数据是减小。

本实验证明了旋转质量。

天平称量，按照现有的物理法规，显示的数据是质量。

引力质量、惯性质量、电磁质量（刘武青的发现），增加了一项刘武青发现的旋转质量。

天平可以称量旋转物体，旋转质量可以量化。

陀螺静止与旋转时，用天平称量，显示的数据是不相同的。陀螺旋转时，加速与减速，用天平称量，显示的数据不相同。证明了物体存在旋转质量。陀螺静止、匀速、加速、减速有不同的质量。证明了旋转质量的存在。

陀螺静止、匀速、加速、减速有不同的重量。证明了旋转重量的存在。

还可以认为用称量的方式证明了物体旋转失重。

本实验证明了有新的物理现象。

8、问题的讨论

物体旋转有离心力存在，并受到引力，这两种力放在一起有影响。

高速旋转的物体失重，高速直线运动的物体增重。旋转并运动的物体这两种现象有影响。这两种作用在一起，物体的重量可以不变。

陀螺加速天平显示的数据减小，如果此陀螺作加速运动，（陀螺旋转并作直线运动），物体作加速直线质量增加，此物体作旋转时质量减小，一种作用质量增加，另一种作用质量减小，这两种作用同时作用在一个物体上，可以达到平衡，质量不增不减。

如果这两种作用接近光速或者达到光速，物体的质量不变。陀螺旋转称量与爱因斯坦相对论有关系。证明了爱因斯坦相对论在一些方面有问题。

进一步实验方向

找出陀螺旋转轴方向的变化与质量的关系。

找出旋转速度与质量的规律曲线。

球形物体旋转与质量的关系。

陀螺旋转称量与爱因斯坦相对论的关系。

陀螺旋转匀速，加速，减速与质量的规律曲线。

并找出以上方式物体旋转失重的关系及规律曲线。

真空实验。

用机械、高速电机，让陀螺高速旋转。让陀螺在天平上直立时间长一点。

仔细观看陀螺加速时、减速时天平显示数据的变化。而且，天平可以联接计算机自动记录数据。转速计也可以联接计算机自动记录数据。

陀螺加速时，陀螺质量进一步减小，陀螺减速时，陀螺质量增加。

陀螺在旋转时并作运动。此运动指加速、减速、自由落体等等运动。

陀螺放在容器中，容器抽为真空。

还要测量陀螺转速。

用陀螺仪做实验。

这里是一个简单的陀螺仪照片，由于质量较大，考虑到对称量200克天平的影响，没有进行实验。陀螺旋转放入天平的托盘中，有冲击力，可能对天平有不好的作用。当然，如果用称量为2000克的天平就可以进行实验了。

以下是将简单的陀螺仪放在容器中的照片。

参考文献

（１）刘武青，中国专利申请说明书，名称：建立电磁力减轻物体重量概念的教具　公开号：86103299　公开日：1987.12.9

（2） 刘武青，被屏蔽的电磁力影响万有引力效应，首届全国民间科技发展研讨会论文集，2005年月11月。

（3） 刘武青，被屏蔽的电磁力影响万有引力效应，第十三届全国原子与分子物理学术会，2006年4月