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2023年不倒翁科学与力学原理介绍3篇(完整文档)

时间:2023-04-06 16:15:08 来源:网友投稿

不倒翁的科学与力学原理介绍1  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.下面是小编为大家整理的2023年不倒翁科学与力学原理介绍3篇(完整文档),供大家参考。

2023年不倒翁科学与力学原理介绍3篇(完整文档)

不倒翁的科学与力学原理介绍1

  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。

  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。

  "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。

不倒翁的科学与力学原理介绍2

  1.不倒翁的形体结构

  不倒翁为空心壳体,重量很轻;下半身是一个实心的半球体,重量较大,不倒翁的重心就在半球体之内。下面的半球体和支承面之间有一个接触点,这个半球体在支承面上滚动时,接触点的位置就要发生改变。不倒翁始终用一个接触点站立在支承面上,它永远是一个独脚体。

  2.不倒翁的*衡的稳定性

  不倒翁在受到外力的作用时,就要失去*衡,而在外力去除后,不倒翁能自行回复到*衡状态,这说明不倒翁具有一种抵抗外力干扰保持*衡的能力,这就是*衡的稳定性。这种抵抗干扰保持*衡的能力的形成,应该从不倒翁的受力情况来看。

  3.不倒翁的受力情况有三种

  第一,不倒翁*衡的受力情况。不倒翁在桌面上,受到两个外力的作用:一个是重力G,地球对不倒翁的吸引力;另一个是支持力,桌面对牛球体的反作用力。根据物体的*衡条件,只要这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,不倒翁就能够保持*衡的状态。

  第二,不倒翁倾斜的受力情况。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;另一个叫抵抗力矩,由自身的重力形成。本来不倒翁是直立的,由于外力的作用,外力对不倒翁与制成面的接触点产生力矩,使不倒翁倾斜,打破原来的*衡。此外,本来重力是不产生力矩的,因为本来不倒翁是直立的,重力的作用线和支点位于同一直线上,力矩为零。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,即形成了新的支点,此时重力的作用线和原支点不在同一直线上,因而形成力矩,这就是抵抗力矩。正是由于抵抗力矩的形成和发展,抵抗和制止了外力的干扰作用。抵抗力矩的方向和干扰力矩的方向正好相反,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*衡状态——倾斜的*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*衡破坏了,但新的*衡随之形成,不倒翁可以接续地保持*衡,虽然*衡的方式不同,但*衡的本质不变,这种便是动态*衡。

  第三,不倒翁复原的受力情况。从势能角度考虑,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。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。此外,不倒翁底部为圆形,摩擦力小,便于不倒翁回到原来位置。

  在以上的整个过程中,建立新的*衡是其中主要的问题,因为只有如此才能抵制外力的干扰,而回复原有的*衡则是次要问题,因为此时外力的干扰已经去除。在整个过程中不倒翁始终保持*衡的属性,这便是“*衡的稳定性”。

不倒翁的科学与力学原理介绍3

  1.反冲原理:反冲运动是当一个物体向某一个方向射出(或抛出)它的一部分时,这个物体的剩余部分将向相反的方向运动.

  2.陀螺原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水*的力量。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。

  3.不倒翁原理:使重力的作用线偏离支点,使重力对支点产生力矩,即抵抗力距。由于不倒翁倾斜的角度不断增大,重力作用线的偏移量随之增大,抵抗力矩也随之增大,最终实现和外力力矩的*衡,不倒翁抵抗外力干扰、保持*衡的能力就是这样形成的。

  4.发条玩具的原理:里面有弹性钢卷,可以把动力转化为弹性势能储存,按按纽后又转化为动能。

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