不倒翁为什么不倒 不倒翁不倒的原理
有趣的不倒翁,不论你怎么使劲推,它都不会翻倒。甚至你把它横过来放,一松手,“倔强”的不倒翁又会站在你面前。这确实是一个很有趣的现象。
一块水平放置的砖头,不论雨打风吹,总是稳稳地呆在原地。如果把它竖起来,一有风吹草动它就可能翻倒。这是因为砖头平放时,重心很低,接触地面的面积又很大,也就是说,它的重心较低,不容易翻倒。
其他物体也是这样。如果你到过工厂,会发现许多机器设备的机座都比较大,也很沉,目的就是防止机器翻倒,增加机器的稳定性。往车或船上装货物时,是把重的东西放在下面,还是把轻的东西放在下面呢?你一定猜到了,要先把重的东西放在底部。因为这样一来,整个车或船的重心较低,可以保证行驶的安全。
那么不倒翁为什么不会倒呢?一方面因为它上轻下重,底部有一个较重的铁块,所以重心很低;另一方面,不倒翁的底面大而圆滑,当它向一边倾斜时,它的重心和桌面的接触点不在同一条垂直线上,重力作用会使它向另外一边摆动。比如,当不倒翁向左倒时,重心和重力作用线在接触点的右边,在重力作用下,不倒翁就又向右倒。当倒向右边时,重心和重力作用线又跑到接触点左边,迫使不倒翁再向左倒。不倒翁就是这样摆过来,又摆过去,直到因为摩擦和空气阻力,能量逐渐损失,减少到零时,重力作用线,恰好通过接触点它才不会继续摆动。
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
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,但是同学们是否注意到,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,泥坨还使它的重心降得很低,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同,它的支持面非常狭窄,重心又很高,所以一碰就倒,因此,看一个物体稳定和不稳定有两个条件:一个条件是支持物体的面积的大小,还有一个条件是物体重心的高低。
走钢丝的杂技节目很惊险,是由于观众总害怕演员摔下来。杂技演员始终处于一个不稳定的情况下,演员必须不断小心地调整自己身体的姿势,保持身体的平衡,顺利地通过钢丝。
有一种看上去更加惊险的摩托车走钢丝,摩托车不仅在钢丝上行驶,而且车身的下面还挂着一个沉重的车厢,坐在车厢的演员还做出多种高难度动作,看上支使人觉得更加惊险,其实这个节目倒十分安全,因为挂在下面的车厢使整体的重心下降到钢丝绳的下面,反而成为一种十分稳定的平衡。
悬挂是一种最稳定的平衡。过去汽车大赛的时候,由于赛车车速太快,常常发生车翻人亡的悲惨事故,如今设计出一种新型的"低悬挂"型赛车,车轱辘很高,车厢很低,使汽车整个重心落在车轴的下面,等于把车身挂在了车轴的下面,所以把这种赛车弄翻很不容易。
你也许没有看到过悬挂在空中的火车,如果有这种为车你敢乘坐吗?目前许多国家下在发展这种火车,它的名字叫单轨列车。它只有一条架在空中的铁轨,车厢挂在下面,实际上它比双轨火车还要安全。单轨列车是一个曾经在沙漠工作过的法国工程师拉尔廷纽为了解决沙土经常掩埋沙漠中的铁轨而设计出来的。据说他受到沙漠之舟--骆驼背上分佳在两侧的货物的启发,想到可以将车厢横跨在铁轨的两边,使重心低于铁轨,这样列车就不会翻倒,铁轨也不会被沙土掩盖,列车还可以跨过河流、沼泽地区,又不占农田,从空中通过,因此这个设计受到了人们的欢迎。
不倒翁不倒的秘密在于它肚子底下有一个大重物。这个大重物使不倒翁和桌子之间有一个很大的支持面,并且大重物还降低了不倒翁的重心,所以不倒翁特别稳定,倒了还能再站起来。希望这个答案对你有帮助!?😄😄😊😊thank you very much!谢谢!
它的重心比较低。当你将它倾斜以后,它的重力与它的着地点之间就产生了一个力矩,由于这个力矩的作用,使不倒翁要恢复原来的状态,所以不倒翁就不停地摇摆起来,就是不会倒下去。所以,重心一低,稳度也就大大地提高了。
不倒翁重心比较低。当你将它倾斜以后,它的重力与它的着地点之间就产生了一个力矩,由于这个力矩的作用,使不倒翁要恢复原来的状态,所以不倒翁就不停地摇摆起来,就是不会倒下去。所以,重心一低,稳度也就大大地提高了。
因为不倒翁的重心比较低,重心低的物体一般都是比较稳的。