陀螺是一種具有悠久歷史的古玩,也是一種臺灣早年非常流行的童玩,據傳早在宋朝(公元960年至1279年)就已經有一種類似陀螺的童玩出現,當時稱其為千千,為當時宮女打發時間的玩具,形狀是長約一寸的針形物體,據歷史學家的推測,千千是放在象牙製造的盤中旋轉,藉由旋轉的時間進行競賽的玩具,千千一直以來,普遍被認為是陀螺的前身,而現代的陀螺種類繁多,主要的原理是透過給予陀螺的旋轉軸心一個旋轉的動能,創造出平衡且持續旋轉的效果,旋轉中的陀螺靠著角動量的能量持續運動,直到角動量漸漸減緩至陀螺歪斜失去平衡而停止轉動。
桃園大溪中正公園裡有一顆巨的陀螺造景,主要是因為大溪在民國50年左右,開始風行打陀螺的民俗文化,小孩子們普遍愛打陀螺,大溪鎮民簡武雄先生發起了打大陀螺的想法,於是找人以相思樹頭製造了一顆五台斤(三公斤)的大陀螺,並組陀螺王公會,終於由王銘祥先生將大陀螺打了起來,掀起了大溪陀螺的文化。
陀螺的造型沒有固定,只要可以讓陀螺根據中心旋轉即可,換言之,市面上有著各式各樣的陀螺,陀螺的大小很難用尺寸來判斷,通常都是以重量為陀螺大小的判斷依據,不過製造陀螺的材質會影響到重量,所以比較陀螺大小並沒有太大的意義。
陀螺的種類
- 紙陀螺 - 容易自製的陀螺類型,運用厚紙板剪裁出一個圓形,在圓心處打個洞,穿過竹籤或牙籤即可完成。
- 金屬陀螺 - 以金屬材質所製成的陀螺,例如鐵陀螺、不銹鋼陀螺,
- 木製陀螺 - 通常以較堅硬木材製作,例如蕃石榴樹幹、龍眼木、九芎木、樟木都是不錯的選擇,小的木製陀螺可以小至直徑1公分,大的木製陀螺可以重達上百公斤,沒有經過特別訓練,一般人幾乎不可能打起上百公斤的大陀螺。
- 銅錢陀螺 - 利用古早銅錢中心的孔洞,加上竹籤當中心轉軸而製成,由於銅錢重量不輕,可以儲存很多角動量,平衡好的情況,可以持久旋轉。
- 塑膠陀螺 - 是一種新的陀螺設計,以塑膠為主要材質,造型為上下各有一個軸,用來固定在發射器上使用,玩的時候只要將塑膠陀螺安裝在發射裝置上,透過橡皮筋的拉力儲存動能,用手指頭扣板機讓陀螺迅速旋轉並飛出。
- 線軸陀螺 - 與紙陀螺一樣都屬於手捻陀螺的一種。
- 香菇陀螺 - 香菇陀螺是一種蠻有特色的陀螺,玩法是旋轉中心的柄,當香菇陀螺轉起來後,會因為較長的軸心而倒立,變成柄在下面持續旋轉。
除了陀螺的造型與材質有所不同之外,陀螺釘(陀螺接觸地面的尖端)也有很多種造型,例如較尖的針釘、劍釘以及較寬的斧頭釘。
陀螺比賽
陀螺有很多種比賽方式,普遍最簡單的規則分組後開始競賽,可分為個人組以及團體組,以誰打(抽)的陀螺轉得比較久獲勝,另外也有畫圈範圍比賽的方式,在地上畫兩個圈在一起的圓圈範圍,然後把陀螺打入內圈中,目的要讓陀螺轉出到外圈,若是在內圈轉不出來,可用繩子抽陀螺讓它跑到外圈,但是若過程中陀螺停止轉動就算輸了,必須在外圈繼續轉動才算通過。
有一種比較高技術的比賽是陀螺擲準賽,參賽選手將陀螺拋向遠方的高台,能夠順利拋上並抽起繩子讓陀螺在高台上旋轉才算過關,此種玩法算是高段的技巧,須經過訓練才做得到,精準度與抽陀螺繩的時間拿捏關係到是否能夠成功。
陀螺的應用
陀螺是一種旋轉物體,具有一些獨特的物理特性,因此在多個領域中有著廣泛的應用。以下列出幾個陀螺的應用:
- 測量儀器:陀螺可以被用作高精度的測量儀器,例如飛行器和船隻上的傾斜角度儀、地面測量儀等。陀螺的角動量守恆性質可以使它保持一定的旋轉方向,從而提供準確的測量數據。
- 導航系統:陀螺可以被用作導航系統的核心元件,例如惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)。INS可以利用陀螺測量器測量飛行器或船隻的旋轉速度,並通過積分計算其位置、速度和加速度等。
- 玩具和運動器材:陀螺作為一種娛樂和運動器材已有悠久的歷史。陀螺可以用來進行各種技巧動作,例如翻轉、平衡、旋轉等。陀螺還可以作為玩具,提供一種有趣的遊戲體驗。
- 空氣動力學:陀螺在空氣動力學中也有著廣泛的應用。例如,陀螺可以被用作飛機的穩定器和控制器,改善飛行品質和安全性。
陀螺由於其獨特的物理特性,廣泛地應用於多個領域,包括測量儀器、導航系統、玩具和運動器材、空氣動力學等。
電影文化
好萊塢男演員李奧納多狄卡皮歐曾經在2010年主演的電影《全面啟動》中,使用金屬製的陀螺判斷自己是在夢中還是醒著,因為在夢中的陀螺不會停止轉動,醒著的時候,陀螺才會停止,電影最後並沒有演出陀螺是否有停止,成功創造出讓許影迷們猜測與討論的電影效果。
延伸閱讀
- 童玩
- 陀螺儀