안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
팽이가 빠르게 돌 떄 잘 넘어지지 않는 이유는 회전하는 물체가 자신의 회전축을 그대로 유지하려는 성질이 있기 떄문이에요. 이 성질을 각운동량 보존이라고 합니다. 빠르게 돌수록 각운동량이 커져 회전축의 방향을 바꾸기가 훨씬 어려워져요.
쉽게 말하면 멈춰있는 막대는 손으로 밀면 바로 기울지만, 빠르게 회전하는 막대는 방향을 바꾸려는 힘에 저항합니다. 팽이도 마찬가지예요. 중력이 팽이를 넘어뜨리려고 계속 당기지만, 빠르게 회전하는 동안에는 바로 쓰러지지 않고 회전축이 조금씩 원을 그리며 도는 세차운동을 하게 됩니다. 그래서 버티고 있는 것처럼 보이는 거죠.
하지만 회전하면서 바닥과의 마찰, 공기저항 떄문에 점점 속도가 줄어들면 각운동량도 함께 작아집니다.
그러면 중력이 회전축을 쉽게 기울일 수 있겓 ㅚ고, 세차운동이 점점 커지다가 결국 중심을 잃고 넘어집니다. 즉 팽이가 서 있는 것은 중력이 없는 것이 아니라, 빠른 회전이 중력의 영향을 오래 버텨내는 상태라고 이해하면 되요 :)