为什么不倒翁不会倒


不知你是否留意:平放的砖头很稳,但当它竖立放时很容易翻倒。同理装着水的瓶子也比空瓶来得稳。如果在瓶里装上四分之一的水银(水银比水重13.6倍,它是最重的液体),那么,就更稳定。

从以上的生活实例来看,要使一个东西稳定、不会翻倒,必须满足两个条件:它的底面积要大,重量也要尽可能集中在底部。也就意味着,它的重心要低。某物体的重心可以认为是重量的中心,也是物体所受重力的作用点。

对于所有物体来说,如果物体的底面积越大,重心越低,那么,物体就越稳定,越不容易倒。如,塔形建筑物总是下面大,上面尖;人们装运货物时,总是把重的东西放在下面,这样才能平衡。

不倒翁之所以不会倒,正因为它很好地符合了上面的条件。因为它的整个身体都很轻,只是不倒翁的底部有一个较重的东西——铅块或铁块,所以,不倒翁的重心很低。另一方面,不倒翁的底面积大而圆滑,很容易摆动。当不倒翁向一边倾侧时,因为支点(和桌面的接触点)发生变动时,实重心和支点就不在同一条铅垂线上,这时重力的作用会使它绕支点摆动,使它恢复到正常的位置。不倒翁倾斜的程度越大,支点离开重心的水平距离就越大,重量产生的摆动效能也会增加,使它恢复原位的趋势也就越明显,因此不倒翁是永远推不倒的。

乒乓球、足球、篮球等球形物体都能够静止,这是因为它们的重心和支点都在同一条铅垂线上,而且重心的高度不变。我们把物体的这种状态称为随遇平衡。通常我们横放着的铅笔,也是一种随遇平衡,因为它的重心的高度是不变的。