不倒翁的重心在哪里,不倒翁为什么不倒?不倒翁的原理是什么?怎样理解?( 四 )


2、不倒翁倾斜的受力情况 。不倒翁倾斜时受到两个力矩的作用,我们称外力的作用为干扰,外力形成干扰力矩;另一个叫抵抗力矩,由自身的重力形成 。本来不倒翁是直立的,由于外力的作用,外力对不倒翁与制成面的接触点产生力矩 , 使不倒翁倾斜,打破原来的平衡 。
参考资料来源:百度百科-不倒翁
不倒翁是一个重心很低、底部是圆弧形的结构 。当不倒翁静止时 , 重力作用线刚好与支承点重合 。而当不倒翁倒向一边时,随着支点的变化,重心偏向另一侧,从而产生向另一侧的力矩,促使不倒翁向另一侧摆动 。
找一个瓶子,里面放上东西 。

不倒翁的重心在哪里,不倒翁为什么不倒?不倒翁的原理是什么?怎样理解?

文章插图
5、不倒翁的重心在哪在偏底部中间的地方 。
这样重心低,可以提高稳定程度,使其不易倾倒,或翻身 。
"形状规则"的物体重心在它的几何中心,不倒翁的外形看起来象只蛋,但是为了提高稳定程度,设计者在里面的底部放了很重的东西,如水泥,米粒,砂石等 。
不倒翁原理
上轻下重的物体比较稳定,也就是说重心越低越稳定 。当不倒翁在竖立状态处于平衡时,重心和接触点的距离最?。?即重心最低 。偏离平衡位置后,重心总是升高的 。因此,这种状态的平衡是稳定平衡 。所以不倒翁无论如何摇摆,总是不倒的 。再比如像我们在科技馆看到的“锥体上滚”实验,也是这个道理,由于锥体的形状和两边轨道的形状 , 使它的重心在下降,但看起来好像在上升,向上滚与生活中的事实不符合 。但它只是一种假像,看到它的本质,还是重心降低了,因此重心越低越稳定 。在生活中为增加物体的稳定性,我们常采用加重下面的重量,如电扇底座、话筒架、公共汽车站牌等 。
利用重心这种特点,还可以做许多有趣的实验和解释一些现象 。如可以做一个斤头虫,把一粒胶囊打开,装入一个小滚珠,即可来回翻跟头 。我们常见一个盒子只放在桌上一点 , 但却不掉下去,这是因为盒子靠桌子的一头,是“重心”所在,所以盒子悬空 , 但不掉下来 。走钢丝的杂技演员,手持平衡棒也是为降低重心,达到平衡的目的 。
不倒翁的自制方法:选用球形塑料中药丸的包装盒,这种盒可以从中间打开,正好是两个半球 。在一个半球内放入适量的橡皮泥或湿胶泥,成为不倒翁的底部,在另一个半球外粘一个圆锥形的帽子,成为不倒翁上部 。将两个半球扣合后,画上面部,就制成了 。
不倒翁,因其按捺旋转不倒的特点 , 被赋以善于自保的代名词 。有这样一个故事:清朝有个大官,党羽众多,一次,一个自称门生的人来拜见,并带来一个大漆盒,打开一看,里面是百十个大小不同的不倒翁 。门生说:“家乡的泥土易制此物,技艺亦颇精巧,特送给大人解闷 。”大官收下了,暗笑这门生有点儿冒傻气 。门生走后,家人都来看玩意儿,发现每个不倒翁背后都贴着写有名字的字条,其中最大的一个贴着那位大官的名字 。盒内有一纸条 , 上写:“头锐能钻,腹空能受 , 冠带尊严,面和心垢,状似易倒 , 实立不扑 。”此言把不倒翁的形象刻画得惟妙惟肖,且刺之痛切 。大官大怒,令手下人细查,才发现自己根本没这样一个门生 。