悠悠球（yo-yo）的回收原理是什么？ 第1页

溜溜球，又称悠悠球，是一项花式纷繁、极具观赏性的手上技巧运动。据传起源于菲律宾狩猎民族在狩猎和战斗所使用的武器——绳子前端悬挂着重物，并且Yo-Yo在菲律宾的土语塔加路语中是“回来”或“去回来”的意思。那么，溜溜球在甩出去之后是如何回来的呢？

如图所示，传统的溜溜球中单股绳直接系在轮轴上，将溜溜球的轮轴和轮盘看作一个刚体，在溜溜球被向下甩出的过程中，在重力和人给予的初始冲量的作用下向下运动，同时由于重力和绳子对其的力矩作用开始转动，重力势能逐渐转换成平动动能和转动动能,随着重力势能的减少,下落的速度越来越快,转动的速度也越来越快。当细绳全部展开后,下落速度和转动速度达到最大值,这时原来的重力势能完全转化为平动动能和转动动能。

由于转动惯性的作用，在最低点时溜溜球还会继续旋转，但此时细绳已经全部展开，溜溜球已不可能继续往下走，由于细绳与轮轴是固连的，继续旋转就会从另一个方向开始缠绕细绳，开始爬升，即所谓的“自己滚上来”。但由于细绳不是完全弹性体，在溜溜球转向的过程中平动动能有所损失，在向上运动时不会回到初始位置，因此需要在初始时将悠悠球“甩”出去或在最低点时迅速提一下细绳以补充能量损失。

为了使溜溜球在最低点处悬停足够长的时间来完成一些高难度动作，发展了一系列现代化溜溜球——轴承型、离合型溜溜球等。其原理与图中的现代溜溜球基本一致，细绳与轮轴没有直接固连，在最低点时轮轴能够继续克服细绳对其的摩檫力旋转而不缠绕细绳。为了使溜溜球滚上来，有时需要提一下细绳，使得轮轴与细绳接触的地方压力增大，对应摩檫力增大，大于静摩擦力时即会使细绳开始缠绕轮轴，进而开始爬升，回到玩家手中。

与麦克斯韦滚摆类似，不考虑空气阻力和细绳在下落及悬停时对轮轴的摩檫力，并且细绳是完全弹性的在无阻力情况下，自由释放的溜溜球会每次都会到原来的高度。

补番推荐：《超速YO-YO》；《火力少年王》——想当年小编还是手握火凤萌新呢！

参考：溜溜球的力学原理

BY 中科院物理所 勿用