Ce jouet ressemble par forme un "oignon". Parmi les différent genres de toupies qui se levent en pieds (Tippe Top) on peux trouver aussi des ouvres populaires de bois qui arrivent du Japon.
Si on fait router vite l'"oignon", la toupie se renverse et route sur le pied.
De meme façon se met sur la tete la toupie faite de quatre boules de verre (Tetratop).
Le comportement surprenant de la toupie est due a la force de frottement. L'énergie dissipée a cause de la force est majeure, si la toupie route sur sa partie plus large (a parité de pression, le rayon moyen du moment de la force de frottement est plus grand). Pour cela la toupie essaie de minimiser la surface de frottement meme au prix de faire monter le centre de gravité. L'augmentation d'énergie potentielle coute de l'énergie de rotation.
Une explication précise du fonctionnement de la toupie n'est pas pourtant si simple, comme montre la photo en bas prise dans les année 30 du XX siecle, elle était intéressante aussi pour des physiciens renommés comme Bohr et Pauli.
Différemment des toupies "normales", toujours finissantes a pointe, au dessus des forces de précession causées par la gravitation s'ajoutent les effets liés a la force de frottement. A différence aussi de autres problemes de rotation d'un corps rigide, ici l'axe de rotation est libre et pas fixe.
Du point de vue de la conservation du moment angulaire, la toupie pour l'observateur route dans la meme direction, meme si plus lentement. La différence de moment angulaire est prise par l'"univers", c'est-a-dire le plancher, source des forces de frottement. Du point de vue de la toupie, son moment angulaire c'est renversé - rappelons nous, que le moment angulaire est un pseudo vecteur, c'est-a-dire a comme les autres vecteurs une valeur, direction et sens, mais il n'as pas un point fixe d'attachement.
En plus, la toupie est un exemple parfait de ellipsoide de rotation. A différence des autres toupies, il est gros - c'est-a-dire son moment de inertie pour rotations selon deux axes (vertical et horizontal) est similaire. Peut etre c'est un autre ingrédient responsable de son renversement.