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今天我們介紹一種古老而神奇的玩具——凱爾特魔石的製作。
凱爾特魔石有什麼神奇的呢？它好像有自己的“意志”，可以不聽你的指揮往另外一個方向旋轉哦！看圖：
關鍵概念
角動量守恆
材料和操作
橡皮泥
塑料勺子
金屬勺子（可選）
鏡子（可選）
操作步驟很簡單，按照下面的2種方式，你就可以製造出凱爾特魔石了。
第一種方式：
把塑料勺子的柄去掉，然後捏3粒橡皮泥，把它們像下面這樣粘在勺子上面。
第二種方式：
把金屬勺子的柄彎起來蓋在勺子上方，注意不要恰好蓋在勺子中線上方，要歪一點比較好。
現在可以開始玩了。
實驗1
分別按順時針和逆時針旋轉你的凱爾特魔石，看看它會怎樣？
實驗2
在凱爾特魔石的一端上點一下，讓它搖晃起來，然後看看它會怎樣？
實驗3
為了研究凱爾特魔石到底是什麼原理，我們繼續來做第三個實驗。
在這個實驗裡，你需要準備一個光滑平整的東西，比如一面鏡子。
把凱爾特魔石放在玻璃上面旋轉，看看它會不會迴轉。
不會對吧。
這說明了什麼呢？
原理
你做的凱爾特魔石是不是在往某個方向轉的時候，還會迴轉？點一下它的一端，它是不是也會轉起來？
一個復轉石
凱爾特魔石難道真的有魔力？
凱爾特魔石（celt stone）又叫做史前石。19世紀的考古學家在研究西歐古代的凱爾特文明遺蹟時發現了這種奇特的石頭。
凱爾特魔石分成2種：單轉石和復轉石。一般來說，單轉石比較容易製作成功。
如果把單轉石放在具有摩擦力的平面上，並且讓它在水平面上按照某個方向旋轉的話，那麼它在轉了一會兒後就會往相反的方向旋轉。它似乎很不喜歡原來的方向。果然，如果它按照它喜歡的方向旋轉，就不會出現往回轉的情況。
同樣，如果按一下單轉石的一端，讓它左右晃動，那麼過一會兒它就會開始在水平面上旋轉。
復轉石就更奇特了，它似乎沒有特別喜歡的方向，開始旋轉後，它一會兒往這個方向轉，一會兒往另一個方向轉，直到耗盡能量生命結束。
不過，如果把凱爾特魔石放到光滑的表面上，它就不會迴轉了。
對於物理學家來說，凱爾特魔石的旋轉看起來違反了角動量守恆定律，使他們感到非常奇異。一百年來，許許多多物理學家試圖解釋凱爾特魔石奇特的旋轉背後的原理。
當然了，凱爾特魔石實際上並沒有違反角動量守恆定律。現在一般認為，凱爾特魔石奇特的旋轉行為是由於它的質量分佈不均勻導致的。
左圖的紅線就是短軸，也就是俯仰軸
如果你注意觀察就會發現，在朝著凱爾特魔石不喜歡的那個方向旋轉時，它會開始沿著水平面上的短軸（俯仰軸）振動（也就是沿著短軸搖擺），將初始的轉動能量轉化成了振動，此時凱爾特魔石就不再水平轉動了。
好了，現在開始要反轉了。
因為凱爾特魔石的重心並不在它和桌面的接觸點的正上方，因此（經過了對小學生來說非常複雜的能量轉化後），桌面的摩擦力使得凱爾特魔石的一端受到了一個使它在水平面上旋轉的力，使它停止抖動，並開始在水平面上旋轉。
凱爾特魔石的重心cm並不在它和桌面的接觸點P的正上方
通過上面的解釋你就能理解，為什麼在光滑的表面上，凱爾特魔石是轉不起來的。另外你也知道了吧，點一下凱爾特魔石的一端，讓它左右搖晃，相當於讓它直接進入沿著短軸振動的階段，所以最後也能在水平面上轉起來。
好了，把凱爾特魔石拿到學校裡，就可以給不明真相的同學們變魔術了。你甚至還可以和他們用零食打賭呢。咦？我為什麼要告訴你這麼給力的玩法呢？
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丁佔鰲. (1993). 凱爾特魔石的力學原理. 力學與實踐, 15(5), 74-76.
Walker Ph.D., Jearl. "The Amateur Scientist: Rattlebacks and tippe tops; Roundabout: The physics of rotation in the everyday world." Scientific American, 33-8, 66. Scientific American Inc. New York. 1985
http://online.kitp.ucsb.edu/online/dynamo08/moffatt/
https://www.researchgate.net/figure/Cross-section-of-rattleback-during-oscillation-about-the-x-axis-Point-P-is-the-point-of_fig3_272256403
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