不倒翁为什么不倒?不倒翁的原理是什么?怎样理解 不倒翁的原理视频动画


不倒翁为什么不倒?不倒翁的原理是什么?怎样理解?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 。
不倒翁怎么晃都不倒的原理到底是什么?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 。
不倒翁怎么做?原理是什么?
做不倒翁的方法如下:
1.准备材料:双面胶/蛋壳/橡皮泥/胶水/剪刀/马克笔/圆规/卡纸
2.在卡纸上用圆规画出一个扇形,裁剪下来 。
3.卷成圆锥状,粘贴双面胶固定住 。
4.将橡皮泥放入蛋壳中 。
5.把做好的圆锥与蛋壳连接好 。
6.把不倒翁放置在平滑的桌子上,尝试推一下它,不倒翁又自动竖立起来,不倒翁就做好了 。
不倒翁的原理如下:
物体的重心越低越稳定,不倒翁在竖立状态时,重心最低 。当我们推它时,不倒翁偏离平衡位置,重心是升高的 。为了趋于稳定,重心总是要回到最低位置(即竖立状态),所以不倒翁无论如何摇摆,总是不倒的 。
从杠杆原理来说,不倒翁倾斜以后,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 。由于这个力矩的作用,使不倒翁要恢复原来的状态 。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 。

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 。
不倒翁的原理是什么不管支点在哪里,不倒翁倒下时,由于集中了大部分重心的底座被抬高,不倒翁还是会因为底座那头力矩大而回复到原来位置不倒翁原理1.还有就是底部为圆形.从杠杆原理来说,造成势能增加,重心的作用点一直处于端部 。3,所以不倒翁要回复原来的位置 。2,但是力矩=力*力臂,虽然底座的力臂较短 。当不倒翁倒下的时候,便于不倒翁回到原来位置.势能低的物体比较稳定,物体一定会向着势能低的状态变化,摩擦力小
不倒翁的科学原理1、势能低的物体比较稳定,物体一定会向着势能低的状态变化 。当不倒翁倒下的时候,由于集中了大部分重心的底座被抬高,造成势能增加,所以不倒翁会回到原来的位置 。
2、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,不倒翁还是会因为底座那头力矩大而回到原来位置 。
3、还有就是底部为圆形,摩擦力小,便于不倒翁回到原来位置 。
形体结构:不倒翁为空心壳体,重量很轻,下半身是一个实心的半球体,重量较大,不倒翁的重心就在半球体之内 。下面的半球体和支承面之间有一个接触点,这个半球体在支承面上滚动时,接触点的位置就要发生改变 。不倒翁始终用一个接触点站立在支承面上,它永远是一个独脚体 。这种抵抗干扰保持平衡的能力的形成,可以从不倒翁的受力情况来看 。
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