在開始今天的推文之前，我們先來看一段實驗視頻，這將是這篇推文的主題，認真觀看哦！
這個小實驗十分常見，在上海科技館有體驗的機會，有趣的同時還蘊涵著許多物理知識。那麼，問題來了，為何將旋轉著的輪胎轉動180°時，實驗者自己會轉起來？
要回答這個問題，大家是否有些思路了呢？對於這個實驗，運用角動量守恆定理來解釋是在適合不過的了，那麼，就和我們一起來看一看吧！
角動量是什麼？與線性動量 (Linear Momentum)相對應, 角動量 (Angular Momentum)是一個質點的動量P對旋轉中心O點之動量矩。
其中，r為質點相對於O的位置矢量，p為質點的線性動量，m為質點質量，v為質點線速度，θ是v與r的夾角，而L就是角動量，其方向與角速度方向一同根據矢量叉乘的右手螺旋定則（如圖，a代替r，b代替p）確定。
與孤立系統中的動量守恆相似的，對於一個不受外力，或所有外力相對於定點或轉動中心的合力矩始終等於0的質點或質點系，角動量守恆。
回到實驗中，在這個實驗中直接使用角動量定義式是不嚴謹的，因為輪胎本身是一個剛體（在這個過程中輪胎的形變忽略不計），意味著它是由一個質點系統組成的，它的每一個質元都需單獨考慮，所以需要進一步推導：
其中I被定義為轉動慣量（moment of inertia），ω為剛體轉動的角速度。
知識充足了，如果你有自信的話，可以在繼續讀下去前，試圖解釋一下這個實驗現象。
實驗開始時，實驗者水平地手持輪胎，他的助手轉動輪胎，直到輪胎高速轉動。對於這個系統，外力為豎直向下的重力和豎直向上的支持力，它們都與定軸平行，在沒有合外力矩的情況下，角動量守恆。
我們假設輪胎初始逆時針轉動，其角動量為正方向，如圖：
這時候，人是靜止的，輪胎的角動量就是人-輪胎系統相對於輪胎軸的角動量：
現在，實驗者將輪胎旋轉180°，輪胎角動量方向為負方向，如圖：
由於輪胎角動量方向變為負方向，同時系統角動量守恆，需要實驗者繞輪胎軸旋轉起來，以此維持角動量守恆：
我們發現實驗者應逆時針旋轉，和輪胎初始時的角速度方向相同，與視頻中的實驗結果吻合。當然，如果輪胎再次反轉，輪胎本身的角動量又變為正方向，大小與初始時相同，同時與系統的角動量一致了，人也就不轉了。
這個實驗在眾多科技館中都有演示與體驗，下次你再把輪胎反轉180度時，別忘記是角動量守恆定律推著你轉起來的喔！
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