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不倒翁怎么晃都不倒的原理到底是什么? 不倒翁不倒的原理

作者&投稿:山光 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
不倒翁怎么晃都不倒的原理到底是什么?~

不倒翁的工作原理是使重力的作用线偏离支点,使重力对支点产生力矩,即抵抗力距。由于不倒翁倾斜的角度不断增大,重力作用线的偏移量随之增大,抵抗力矩也随之增大,最终实现和外力力矩的平衡,不倒翁抵抗外力干扰、保持平衡的能力就是这样形成的。



从杠杆原理来说,不倒翁倒下时,重心的作用点一直处于端部,不管支点在哪里,虽然底座的力臂较短,但是力矩=力*力臂,不倒翁还是会因为底座那头力矩大而回复到原来位置。此外,不倒翁底部为圆形,摩擦力小,便于不倒翁回到原来位置。



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小,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。最常见的不倒翁是纸身、泥底,即用纸浆灌模或用废纸粘糊成形,再用泥土 制成半圆形的底座,将二者粘合好之后,再在外表糊上净纸,施以彩绘而成;也有的用木头做底,底部中心固定上铁块和小石子;还有用小葫芦挖净内瓤,内部灌铅做成的"葫芦"。



还有用鸡蛋壳、旧乒乓球做成的小不倒翁。所有的这些不倒翁都有相同的特点:上半身为空心壳体、下半身是一个实心的半球体,底部为圆形。这些特点使它们具有了一致的基本力学结构,都能达到“不倒”的效果。
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。

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小,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。

扩展资料:
最常见的不倒翁是纸身、泥底,即用纸浆灌模或用废纸粘糊成形,再用泥土 制成半圆形的底座,将二者粘合好之后,再在外表糊上净纸,施以彩绘而成;也有的用木头做底,底部中心固定上铁块和小石子;还有用小葫芦挖净内瓤,内部灌铅做成的"葫芦";
还有用鸡蛋壳、旧乒乓球做成的小不倒翁。所有的这些不倒翁都有相同的特点:上半身为空心壳体、下半身是一个实心的半球体,底部为圆形。这些特点使它们具有了一致的基本力学结构,都能达到“不倒”的效果。
参考资料来源:百度百科-不倒翁

不倒翁的秘密在于它肚子底下的那个大铁块,使不倒翁和桌子之间有一个很大的支撑面,铁块还使不倒翁的重心降得很低,所以特别稳定,倒了还能自己再站起来,站立在桌面上的书则不一样,它的支撑面非常小,重心又很高,所以一碰就倒,所以,看一个物体稳定和不稳定有两个条件,一个是支撑物体积面积的大小,还有一个就是物体重心的高低。

要知道放在地上的凳子,摆在桌面上的台灯都处于静止状态,在物理学上就叫做平衡,但是小伙伴们是否注意到,同样是处于平衡状态的物体:一本书竖在桌子上,轻轻地用手一推,啪地一声便倒在桌子上,而不倒翁推倒了却一下又能站起来。这就是说,平衡里也有不同:一件东西立在那儿,轻轻地推一下,它晃了几下又重新平稳,这种平衡叫稳定平衡;如果轻轻地一碰就倒,叫做不稳定平衡,不倒翁是稳定平衡,立在桌面上的书本、铅笔等是不稳定平衡。

首先不倒翁基本都是圆的,其次重心比较低,当你将它倾斜之后,它的重力和它的着地点之间就产生了一个力矩,由于这个力矩的作用,就让不倒翁恢复了原来的状态,所以不倒翁就会不停的摇摆起来,就是不会倒下去。重心低稳定性也就高了。

在自然状态下不倒翁是不会倒下的,当然如果是借助别的物品那就另一说了。需要不断有力从一侧发出,比如在侧方绑一重物,该重物释放重力大于等于不倒翁自身的坠力,这样不倒翁就会“人为”的倒下。上面也说过重心低稳定性也就高了,想让不倒翁倒下,那么把不倒翁中的铁块放到不倒翁上方,因为重心的缘故不倒翁就会“站不起来”了。



不倒翁的工作原理是使重力的作用线偏离支点,使重力对支点产生力矩,即抵抗力距。由于不倒翁倾斜的角度不断增大,重力作用线的偏移量随之增大,抵抗力矩

在德国就有位牛人造出不倒翁魔方,无论用什么办法怎么推它也不会倒下,其背后的原理竟然如此简单



他的重心比较稳,比较低,所以不容易倒

因为底部内部有东西,其他地方没有

《不倒翁为什么不倒》
答:这就是说,平衡里也有不同:一件东西立在那儿,轻轻地推一下,它晃了几晃又重新立稳,这种平衡叫稳定平衡;如果轻轻地一碰就倒,叫做不稳定平衡,不倒翁是稳定平衡,立在桌面上的书本、铅笔等是不稳定平衡。不倒翁不倒的秘密在于它肚子底下的那个大泥坨,使不倒翁和桌子之间有一个很大的支持面,...

《在没有重力时为什么能举起重物?不倒翁为什么不倒?》
答:以距离该物体重心最远的支撑点到重心投影点的距离为半径所作的圆面.不倒翁不倒是因为它的底部有很重的”铁疙瘩”,这就是它的质量大部分都集中在底部,故其重心就非常的低,在不倒翁摇晃的时候,重心在支撑面上的投影就不容易超出倾倒的圆面范围.这就是不倒翁不倒的原理....

《为什么不倒翁在左右摇晃时重心会升高》
答: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小,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...

《不倒翁杯子的理念是什么》
答:它是依靠自身的吸引力挤出与接触面间的空气,利用大气压增大接触面间的压力来增加摩擦力,防止放置物不滑落。使用的时候光滑的一面朝下,也就是光滑的一面和仪表台接触。有凹凸纹理,或文字图案的一面是朝上。原理应用 不倒翁力学原理在人们的生产生活中有着广泛的应用。在建筑设计、玩具制造、生活用品...

《不倒翁原理》
答:不倒翁是中国一种很古老的玩具,最早出现的记录是在唐朝时期,形状看起来很像人,通常造型和重量上都会保持一致,用手轻轻晃动就会摇摆,然后重新恢复成为直立的状态,这种玩具出现以后,人们很快就根据它的原理研究出来不少新奇的小玩意,后人也常用不倒翁比喻立场摇摆不定的人,永远都不会让自己失去平衡...

《不倒翁是什么字母?》
答:不倒翁是字母U。因为不倒翁的特性就是无论怎么进行晃动,不倒翁都是不会倒在地上的,而字母U看起来就是像是有一个底座,但是晃动了也可以保持平衡,使得左右摇摆不会倒,所以现在可以是用U来表示不倒翁。一些从外形上面分辨的会把不倒翁说成是字母O,因为不倒翁整体圆圆的。不倒翁不倒的原理...

《不倒翁手工怎么做》
答:且不倒翁倾斜的程度越大,支点离开重心的水平距离就越大,那么重力产生的摆动效果也会随之增加,但使它恢复原位的趋势也会越来越显著,所以无论怎样摇晃,不倒翁就是不会倒下去。2、不倒而且还会回归原位?势能低的物体比较稳定,且物体一定会向着势能低的状态变化。(p.s.重力势能是物体因为重力作用...

《...装一些水还有一些小帆船,但是不管怎么晃怎么摇这帆船就是不倒...》
答:就是利用浮力和不倒翁的原理的 。原理很简单的

《不倒翁是什么意思》
答:不倒翁的玩具设计原理主要依赖于其上半部分的重量分配和底部的重力作用。通常,不倒翁的上半部分设计成人或动物的形状,下面则连接一个球形或半球形的底座。由于底部较重,重心较低,因此当受到外力作用时,它能够通过自身的晃动调整重心位置,迅速恢复平衡。不倒翁的设计理念源自人们对物体平衡原理的研究...

《用鸡蛋做不倒翁怎么做??》
答:不倒翁不倒的奥秘就在于加重物体的底部,降低了物体的重心,也就增加了物体的稳度。你在鸡蛋里面加的沙子,沙子是散的,它会随着鸡蛋的晃动面动,重心不稳,所以它还会倒的。你把沙子换成不动的东西,比如橡皮泥或者其他能固定的东西,这样它就不倒了。

   

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