提高物体的稳定性,一是降低重心,二是增大支撑面的面积。观察一下不倒翁,很好的落实了这两点措施。不论向哪个方向倾斜,重力作用线都反向偏离支撑点(支点),重力的力矩都会使不倒翁反向偏转,保持不会倾倒。
不倒翁原理:上轻下重的物体比较稳定,也就是说重心越低越稳定。
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,所以不倒翁要回复原来的位置。
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,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。
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。
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,所以不倒翁要回复原来的位置。
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,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。
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。
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。