腕力球的物理原理是什麼?(據說用到了天體力學原理)

時間 2021-05-31 18:09:44

1樓:宮非

2020-10-18

「磁石腕力球」(也稱陀螺球)嗎?常有網球或羽球選手用它來進行訓練,這腕力球外觀是個球體,而裡頭又有一顆帶有大小旋翼的球狀陀螺,當使用者旋動外球體時,也會帶動裡頭的陀螺開始旋轉,但因旋翼大小不同,因此在高速旋轉時陀螺會隨時轉向,對外球體施予離心力,讓使用者得施加手腕力道來抵抗,當旋轉速度愈高就會覺得這顆球愈沉重,從而達到運動訓練的效果。

這是個老產品了,早在 2016 年在Kickstarter 上則有開發團隊推出HandEnergy 腕力發電球,進一步將產生的電力收集起來,幫手機等周邊裝置充電,以後即使在荒郊野外也不必煩惱「手機沒電」的問題。不過,那麼久了還是沒看過有人在使用,原因不明!

說到天體力學原理,不過也就是大家習知的離心力,一開始利用繩子的摩擦力把球芯的靜摩擦給抵消,後面利用離心力持續給球芯角動量,利用慣性力維持運動的能量,如此而已!分類:

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2樓:星辰與小堂

讓我來試試!!!

據說有一種球,不僅可以鍛鍊手指,活動手腕,練好三頭肌,還能讓您擺脫腱鞘炎和滑鼠手。能夠讓你被掏空的身體再次生龍活虎起來,它就是腕力球。腕力球是啥?

很多小夥伴只聞其名,而未見其身,作為一款不那麼大眾的健身娛樂器材,它咋就能一躍成為網紅玩具?他的工作原理是什麼呢?

要知道,腕力球本身是不帶有任何能源裝置的,它不用電,沒有電磁輻射,靠手腕的轉動帶動球芯高速旋轉,產生強大的力量。使用者可以通過自己的操作,任意調節球芯的旋轉速度和節奏。

腕力球基本原理就是陀螺儀原理和角動量守恆原理,天體力學倒還談不上。

看其結構便能看出些端倪,腕力球的外殼以及外殼上的橡膠環主要功能是方便人手持。

拆開其外殼就能看見乙個白色圓環,我們稱它為大環,相當於陀螺儀的萬向座標系。

與白色圓環連線的是乙個球,球內有乙個轉子,所以真正高速旋轉的其實是這個轉子。

腕力球的內芯高速轉動,它自身的軸也在轉動,而軸與卡槽直接是有一定的間隙的,可以理解為內芯在大環內部貼著內壁旋轉。而我們人的甩動則使圓環以及其相連的球沿著內壁轉動越快而內軸連帶的內芯旋轉也更快了。

所以整個裝置的能量全部由人提供。最外側的大環相當於是乙個機械不平衡的偏心輪,要讓它轉起來,需要一定的手感和節奏感。而內部的轉子相當於將能量儲存了起來,而且根據陀螺儀原理(陀螺儀一旦開始旋轉,由於轉子的角動量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向),假如沒有這個小轉子,偏心輪會更加不穩定,持續的時間也會更短,那使用者的使用體驗就不好了。

當然,有些腕力球裡面還會通過電磁感應發電從而發出炫彩燈光,造型頗為酷炫,用起來還真有點像螺旋丸。

而至於為啥腕力球能給我們帶來這麼大的力量呢?道理就跟你拿一根繩子,末端綁乙個小球,你將其越甩越快,你的手自然就會感受到越來越強的離心力了。

3樓:熬夜死的快

看怎麼說,硬要說的話幾乎看見東西都可以說用了天體力學。

簡單來說就是勢能和動能的轉換

首先觀察結構。

乙個大輪,這個輪的軸是乙個偏心軸。

乙個小輪,這個輪可以用來積蓄能量。

小輪的轉子在大輪的軸裡面。

大輪和小輪沒有必然關係。大輪可以反轉,小輪不可以。

當你開始轉的時候比較困難,因為小輪初速低,給不了大輪乙個穩定性,因為前面說了大輪是乙個偏心軸。轉動大輪需要能量,靜止的時候用手掰都掰不動。

當給小輪乙個初速度的時候小輪在快速旋轉下會有一部分能量轉化為大輪的勢能,讓大輪處於乙個相對穩定的狀態,抵消了偏心軸帶來的問題。

這個時候對於腕力球做某種運動,可以利用大輪的偏心問題,提供大輪乙個旋轉的能量。這個能量可以轉換為小輪的運動勢能,也就是速度,進一步提公升了大輪的穩定性。

另外為啥在剛開始小輪有點速度。大輪剛剛開始轉的時候。猛烈的玩腕力球,會導致停下來呢?

因為小輪的速度不夠快,大輪沒有處在乙個舒服的穩定狀態,轉動腕力球整體會給大輪提供動力,但是小輪為了給大輪提供平穩狀態的時候也會消耗小輪的速度,小輪慢下來大輪也就動不了了。

非物理專業,業餘解釋,我就是昨天買的,想了一天這個過來答下。期待專業解釋。

4樓:

它給它加速的過程,必然是在旋轉方向垂直的方向上偏心,這樣才可以在轉動手腕到重的一側遠離手腕時,給乙個甩動的較大的線速度,然後通過轉軸之間的摩擦將線速度傳遞給轉軸,轉軸的半徑非常小,因此,這個線速度使它獲得乙個很大的角速度v=rω。關鍵點在於甩動時,陀螺旋轉的垂直方向的另乙個轉動平面的線速度足夠大,就可以使陀螺旋轉面獲得較大的角速度。

而在高速轉起來之後,握著它克服旋轉力,運用了陀螺儀的原理。

5樓:袁通

花了個小圖。

裡面的陀螺從右側看是順時針旋轉的,就像騎電單車時前輪的旋轉方向一樣。

當你想繞垂直於紙面的軸順時針旋轉陀螺時(騎電單車時推左側車把,只考慮陀螺進動時車輪會向左傾斜)陀螺會向左側傾斜(進動)。這時A處槽給軸的摩擦力向上,B處槽給軸的摩擦力向下,加速陀螺的旋轉。

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