滾塑玩具不倒翁上輕下重的物體比較穩(wěn)定,也就是說重心越低越穩(wěn)定。當不倒翁在豎立狀態(tài)處于平衡時,重心和接觸點的距離很小,即重心很低。偏離平衡位置后,重心總是升高的。因此,這種狀態(tài)的平衡是穩(wěn)定平衡。所以不倒翁無論如何搖擺,總是不倒的。再比如像我們在科技館看到的“錐體上滾”實驗,也是這個道理,由于錐體的形狀和兩邊軌道的形狀,使它的重心在下降,但看起來好像在上升,向上滾與生活中的事實不符合。但它只是一種假像,看到它的本質,還是重心降低了,因此重心越低越穩(wěn)定。在生活中為增加物體的穩(wěn)定性,我們常采用加重下面的重量,如電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。
利用重心這種特點,還可以做許多有趣的實驗和解釋一些現(xiàn)象。如可以做一個斤頭蟲,把一粒膠囊打開,裝入一個小滾珠,即可來回翻跟頭。我們常見一個盒子只放在桌上一點,但卻不掉下去,這是因為盒子靠桌子的一頭,是"重心"所在,所以盒子懸空,但不倒翁不掉下來。走鋼絲的雜技演員,手持平衡棒也是為降低重心,達到平衡的目的。
一、力學原理
常見的不倒翁是紙身、泥底,即用紙漿灌?;蛴脧U紙粘糊成形,再用泥土 制成半圓形的底座,將二者粘合好之后,再在外表糊上凈紙,施以彩繪而成;也有的用木頭做底,底部中心固定上鐵塊和小石子;還有用小葫蘆挖凈內瓤,內部灌鉛做成的"葫蘆";
還有用雞蛋殼、舊乒乓球做成的小不倒翁。所有的這些不倒翁都有相同的特點:上半身為空心殼體、下半身是一個實心的半球體,底部為圓形。這些特點使它們具有了一致的基本力學結構,都能達到“不倒”的效果。
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