不倒翁為什么不會倒


不倒翁為什么不會倒



大家都有這樣的經驗:平放的磚頭很穩定 , 把磚頭豎立起來就容易翻倒;瓶子里裝了半瓶水穩定 , 空瓶子或是裝滿水的瓶子就比較容易翻倒 。 從上面兩個事例來看 , 要使一個物體穩定 , 不易翻倒 , 需要滿足兩個條件:第一 , 它的底面積要大;第二 , 它的重心要低 。 物體的重心可以認為是其所受重力的合力作用點 。
對任何物體來說 , 如果它的底面積越大 , 重心越低 , 它就越穩 , 越不容易翻倒 。 例如:塔形建筑物總是下面大上面尖;裝運貨物時 , 總是把重的東西放在下面 , 輕的東西放在上面 。
了解了這些知識 , 我們再來看看不倒翁 。 不倒翁的整個身體都很輕 , 只是在它的底部有一塊較重的鉛塊或鐵塊 , 因此它的重心很低;另一方面 , 不倒翁的底面大而圓滑 , 容易擺動 。 當不倒翁向一邊傾斜時 , 由于支點(不倒翁和桌面的接觸點)發生變動 , 重心和支點就不在同一條鉛垂線上 , 這時候 , 不倒翁在重力的作用下會繞支點擺動 , 直到恢復正常的位置 。 不倒翁傾斜的程度越大 , 重心離開支點的水平距離就越大 , 重力產生的擺動效果也越大 , 使它恢復到原位的趨勢也就越顯著 , 所以不倒翁是永遠推不倒的 。
【不倒翁為什么不會倒】像不倒翁這樣 , 原來靜止的物體在受到微小擾動后能自動恢復原位的平衡狀態 , 在物理學上叫做穩定平衡 。 而像乒乓球、足球、籃球等球狀物體 , 在受到外力后 , 可以在任何位置繼續保持平衡 , 這種狀態稱為隨遇平衡 。 處于隨遇平衡的物體 , 重心和支點始終在同一條鉛垂線上 , 而且重心的高度保持不變 。 橫放在桌上的鉛筆 , 就是一種隨遇平衡 , 不管它滾到哪兒 , 重心的高度是不變的 。

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