不倒翁力学原理

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

不倒翁倾斜时受到两个力 矩的作用,我们称外力的作 用为干扰,外力形成干扰力 矩;另一个叫扶正力矩(M 扶),由自身的重力形成。 由于外力的作用,不倒翁倾 斜,半球体向一侧滚动,接 触点随之移动,形成了新的 接触点,正是由于扶正力矩 的形成和发展,抵抗和制止 了外力的干扰作用。
扶正力矩: M =W· 力偶距 =W·sinα
不倒翁在桌面上,受到两个 外力的作用:一个是重力W,即 地球对不倒翁的吸引力;另一个 是支持力,即桌面对球体的反作 用力。不倒翁在两个力作用下保 持平衡的状态。不倒翁在受到外 力的作用时,就要失去平衡,而 在外力去除后,不倒翁能自行回 复到平衡状态,这说明不倒翁具 有一种抵抗外力干扰保持平衡的 能力,这就是平衡的稳定性。

同时随着不倒翁倾斜的角度不断增大,重 心作用线的偏移量也不断增大,抵抗力矩的量 值也不断增大,当抵抗力矩等于干扰力矩时, 不倒翁就进入新的平衡状态——倾斜的平衡状 态,此时外力的干扰作用也就宣告停止。由此 可知,不倒翁受到外力干扰后,原有的平衡破 坏了,但新的平衡随之形成,不倒翁可以接续 地保持平衡,虽然平衡的方式不同,但平衡的 本质ຫໍສະໝຸດ Baidu变,这种便是动态平衡。
不倒翁原理的应用
常见的不倒翁玩具 不倒翁式水杯 不倒翁式沙袋
西安小雁塔,历经几十次地震而不倒
汽车操控性能因不倒翁原理而提高
感悟
感谢老师为我们提供了锻炼自我的 机会,一个简简单单的力学原理在实际 生活中便有这么多应用,为我们的生活 提供了诸多便利与乐趣,这激励我要学 好物理学的基础学科,打下坚实的人生 基础,这样才能像不倒翁一样,历经挫 折而不倒,永远立于不败之地。
不倒翁的力学原理
不倒翁是一种历史悠久的玩 具,特别受到各个年代儿童们的 喜爱。最常见的不倒翁是纸身、 泥底,也有用小葫芦挖净内瓤, 内部灌铅做成的“葫芦”;今天 还有用鸡蛋壳、旧乒乓球做成的 小不倒翁。所有的这些不倒翁都 有相同的特点:上半身为空心壳 体、下半身是一个实心的半球体, 底部为圆形。这些特点使它们具 有了一致的基本力学结构,都能 达到“不倒”的效果。
相关文档
最新文档