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不倒翁原理是什么

大家都玩过不倒翁吗?不倒翁是一种古老的中国儿童玩具,最早记载出现于唐代。不倒翁为什么不会倒呢?今天小编就来向大家介绍一下不倒翁的原理是什么。

不倒翁原理

1、不倒翁的原理

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。

4.不倒翁的重心在偏底部中间的地方。这样重心低,可以提高稳定程度,使其不易倾倒,或翻身。

5."形状规则"的物体重心在它的几何中心,不倒翁的外形看起来象只蛋,但是为了提高稳定程度,设计者在里面的底部放了很重的东西,如水泥,米粒,砂石等。

2、不倒翁原理的应用

不倒翁原理的应用

1.不倒翁沙袋是一种常见的体育锻炼器械,它依靠其铁质材料的底盘来稳定重心,使绝大部分的重量都集中在很低的位置,上部仅为很轻的软质泡沫或其他物质,即使受到较强的外力作用,沙袋也不会倾倒。类似的还有扇底座、话筒架、公共汽车站牌等。

2.因不倒翁原理而提高在建筑设计、汽车结构方面,有1300年历史的西安小雁塔,历经几十次地震而不倒,史载大地震曾使其3次开裂又3次复合,尤其是1556年的一次地震将其由56米的完整高度震为43米的现存高度,但是其塔身不倾斜,让人惊奇。原因何在?小雁塔塔基四周直径60米左右的地下,由外至塔基中心处的夯土层逐渐加深,中心部位是数层青石,上面用砖砌出塔基,同时地面垒了三米高的台基,其正上方才是塔身。这使得此塔整体上好似不倒翁一般,故虽经千年而无大恙。汽车在设计制造时,通过增加底盘占整个车体重量的比例,降低汽车的重心,可以使汽车在紧急刹车或者转弯时,保持平衡状态,避免撞车、翻车等危及生命安全的交通事故的发生,用不倒翁原理提高了汽车的操控性能。

3.此外,在科技馆看到的"锥体上滚"实验,手持平衡棒的走钢丝杂技演员,太极拳里面的身体半蹲姿势等,都利用到了不倒翁原理。

看来滑稽搞笑的不倒翁身上的不倒翁原理还有这这么多的用处呢!

                       

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