回旋陀螺

响尾蛇是一个半椭圆形的陀螺，它会在自己的轴上沿首选方向旋转。 如果以相反的方向旋转，它会变得不稳定，嘎嘎作响地停下来并将其旋转反转到首选方向。

这种自旋反转似乎违反了角动量守恒定律。 此外，对于大多数响尾蛇而言，当响尾蛇沿一个方向旋转时会发生运动，但在另一方向旋转时不会发生运动。 一些特殊的响尾蛇在向任一方向旋转时都会反转。这使得响尾蛇成为一种好奇心，自史前时代以来就激发了人类的想象力。

回旋陀螺文物通常是石头，有各种尺寸。 作为新奇拼图和玩具出售的现代玩具通常由塑料、木材或玻璃制成，尺寸从几英寸到 12 英寸不等。 也可以通过弯曲勺子来制作响尾蛇。 Emmanuel Peluchon 应要求为科学博物馆制作了更大的响尾蛇（最长 8 英尺，最宽 16 英寸）。

存在两种回响设计类型。 它们要么有一个带有倾斜滚动轴的不对称底座，要么有一个两端带有偏移配重的对称底座。

自旋反转运动是由于其他旋转轴上的不稳定性增加而产生的，即滚动（在主轴上）和俯仰（在横向轴上）。

当质量分布相对于俯仰轴和垂直轴形成的平面不对称时，就会出现这两种不稳定性的耦合； 可以想象质量的不对称会如何在俯仰时偏离回响，这会产生一些滚动。

放大模式将根据旋转方向而有所不同，这解释了响尾蛇的不对称行为。 取决于主导的是俯仰还是滚动不稳定性，增长率将非常高或非常低。

这解释了为什么由于摩擦，大多数响尾蛇似乎仅在沿俯仰不稳定方向（也称为强反转方向）旋转时才表现出旋转反转运动。 当拨浪鼓沿稳定方向（也称为弱反转方向）旋转时，摩擦和阻尼通常会使拨浪鼓在滚动不稳定性有时间完全建立之前减慢到停止。

然而，一些响尾蛇在向任一方向旋转时都会表现出不稳定的行为，并且每次旋转都会导致多次连续的旋转反转。

为响尾蛇添加运动的其他方法包括通过在其任一端短时按下进行敲击，以及通过反复按下其任一端来进行摇摆。

数值模拟预测，位于谐波振荡基座上的响尾蛇可以表现出丰富的分岔动力学，包括不同类型的周期性、准周期性和混沌运动。