不倒翁力学原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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。,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。,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（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,：,扶,力偶距,sin,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，但平衡的本质不变，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。,