玩具“不倒翁”被拉后会自动站起来。不倒翁失败的秘诀是什么?
低重心
上轻下重的物体相对稳定,即重心越低越稳定。当不倒翁在直立状态下处于平衡状态时,重心与接触点的距离最小,即重心最低。偏离平衡位置后,重心总是上升。所以这种状态的平衡是一种稳定的平衡。所以不倒翁无论怎么荡,都不会倒。再比如我们在科技馆看到的“在圆锥体上滚动”的实验。因为圆锥体的形状和两边轨道的形状,它的重心是下降的,但看起来是上升的,滚起来不符合生活中的事实。但这只是一种错觉。看清了它的本质,重心降低了,所以重心越低越稳。为了增加生活中物体的稳定性,我们经常会增加下面的重量,比如风扇底座、麦克风支架、公交站牌等。
利用这个特性,我们可以做很多有趣的实验,解释一些现象。如果你能成为一只甲虫,打开一个胶囊,把一个小球放进去,你就能前后转动你的头。我们经常把一个盒子放在桌子上一点点,但它不会掉下来。这是因为箱子靠近桌子的一端,是“重心”,所以箱子挂着但不会掉下来。走钢丝的杂技演员也是手握平衡杆来降低重心,达到平衡。
不倒翁自制方法:选择球形塑料中药丸的包装盒,可以从中间打开,正好两个半球。在一个半球放入适量的橡皮泥或湿橡皮泥成为不倒翁的底部,在另一个半球外面贴上圆锥形的帽子成为不倒翁的顶部。两个半球扣好后,画脸,就做好了。