不倒翁为什么不倒的原理


不倒翁之所以不会倒,一方面是因为不倒翁的整个身体都很轻,只是在它的底部有一个较重的东西(铅块或铁块),因此,它的重心很低。

另一方面当不倒翁向一边倾斜时,由于支点(和桌面的接触点)发生变动,重心和支点就不再在同一条重垂线上了,这时重力的作用会使它绕支点摆动,使不倒翁恢复正常的位置

不倒翁倾斜的程度越大,支点离开重心的水平距离就越大,重力产生的摆动效果将随着增加,使它恢复原位的趋势也就越显著,所以不倒翁是永远推不倒的。

用简单点的白话来说,就是:上轻下重的物体比较稳定,即重心越低越稳定。所以不论不倒翁如何“跌倒”,它总会再次“爬起来”。

不倒翁的来历

早在属于母系社会的西安半坡村遗址中曾发掘到一种提水壶。这种水壶装水时,就会往一边倾斜,装满水后则会自动立起来,非常方便于打水。

到了先秦时期这种水壶演变成一种“饮器”,《荀子》中讲到,孔子到鲁桓公庙参观,看见“饮器”,问是什么东西。守庙者回答:这是放在座位右边喝酒的用具,这种用具巧妙的很:当它没有装酒的时候呈倒斜状,酒装的适中,就会立起来,而装得太满,又会倾倒。

经孔子“点拨”之后,后人就将这种东西放在座位右边,用来提醒自己办事做人要适中,不虚不满。由此也就出现“座右铭”一词。这些东西据考证,用的都是头轻脚重的重心原理,就是不倒翁的前身。

不倒翁在我们很小的时候,我们就已经见过。有些小孩子甚至会把不倒翁作为一种玩具。但是不倒翁也容易让人产生疑惑,为什么不倒翁总是不会倒下呢?这其中有什么原理?不倒翁之所以不倒是因为不倒翁的结构造成的。不倒翁它的上部较轻,而下半部分相对来说重的。也正是因为不倒翁的底部是一块质量较重的铁块,从而导致不倒翁的重心较低,从而使得不倒翁不倒。从另一个角度来看,不倒翁的下面又大又圆,当不倒翁向某一边倾斜的时候,桌面和重心的位置就不在同一条直线上了,这个时候在不倒翁的重力的作用之下,不倒翁就会开始摇摆,但是即使是这样它也不会倒下来。

一、关于不倒翁不倒的原因

在物理学上,我们通常把一个物体处于静止的这种状态称之为平衡。而在平衡之中又可以分为稳定性平衡和不稳定性平衡。而不倒翁则是属于稳定性平衡。不倒翁之所以能够不倒主要原因在于不倒翁底部的大铁块。正是因为这个大铁块将不倒翁的重心一下子降低了。因此重心低,所以导致不倒翁十分稳定。其实一个物体稳不稳定主要是看两个方面。首先第一个方面就是物体重心的高低。第二个就是 与支撑物体面积的大小有关系。

二、不倒翁的不停摇摆的原因

我们可以发现不倒翁的底部都是呈现圆形的,然后不倒翁的重心都是比较低的。如果你将不倒翁的一方倾斜之后,不倒翁的重力与着地的点之间会产生一个力矩。正因为有了这个力矩的作用,不倒翁就会不停摇摆。

三、不倒翁综述

尽管了解了不倒翁作用的原理,但是还是有人会问,不倒翁真的不会倒吗?其实,一般来说在自然的条件之下,不倒翁是不会倒下的。

不倒翁不倒的原理:

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。

扩展资料:

早在属于母系社会的西安半坡村遗址中曾发掘到一种提水壶。这种水壶装水时,就会往一边倾斜,装满水后则会自动立起来,非常方便于打水。

到了先秦时期这种水壶演变成一种饮器,《荀子》中讲到,孔子到鲁桓公庙参观,看见饮器,问是什么东西。

守庙者回答这是放在座位右边喝酒的用具,这种用具巧妙的很:当它没有装酒的时候呈倒斜状,酒装的适中,就会立起来,而装得太满,又会倾倒。

经孔子点拨之后,后人就将这种东西放在座位右边,用来提醒自己办事做人要适中,不虚不满。由此也就出现座右铭一词。这些东西据考证,用的都是头轻脚重的重心原理,就是不倒翁的前身。

参考资料来源:百度百科—不倒翁


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