◆徐海 公明
你見過可愛的不倒翁吧?據(jù)史料記載,這種古老的小玩具最早出現(xiàn)在唐朝,深受孩子們的喜愛。它的形狀有點(diǎn)像人,一經(jīng)觸動(dòng)就搖搖晃晃,但是最后能恢復(fù)直立的狀態(tài),不會倒下。神奇的不倒翁運(yùn)用了什么科學(xué)原理呢?別急,接下來這場易拉罐“雜技秀”可能會帶給你不一樣的思考。
實(shí)驗(yàn)材料:
易拉罐、清水
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.試著輕輕斜放裝滿液體的易拉罐,沒有成功,易拉罐沒有立起來。
2.將易拉罐中的液體全部倒掉,再試著輕輕斜放,易拉罐依然立不起來。
3.往易拉罐中倒入少量的水(1/4罐至1/3罐水,水量的多少需要自己通過斜放易拉罐來把握)。
4.試著將易拉罐斜放,居然成功了!易拉罐耍起了“雜技”——立起來了!
徐教授講原理:
物體內(nèi)各點(diǎn)所受到的重力產(chǎn)生合力,這個(gè)合力的作用點(diǎn)就叫作該物體的重心。當(dāng)易拉罐傾斜時(shí),底部與桌面有兩個(gè)接觸點(diǎn),當(dāng)罐中裝有1/4罐至1/3罐水時(shí),水的重心就在這兩個(gè)支點(diǎn)之間,所以易拉罐能夠保持平衡。如果我們把易拉罐裝滿水或者將易拉罐里的水全部倒掉,易拉罐就無法斜立,因?yàn)榇藭r(shí)與桌面只有一個(gè)接觸點(diǎn)。這就是重心與平衡的原理。
在日常生活中,上輕下重的物體往往比較穩(wěn)定,也就是說重心越低越穩(wěn)定。
科學(xué)拓展課堂:
當(dāng)不倒翁在豎立狀態(tài)處于平衡時(shí),重心與接觸點(diǎn)的距離最短,即重心最低。當(dāng)它偏離平衡位置時(shí),重心總是升高。所以,不倒翁無論如何搖擺,總不倒。
因?yàn)橹匦脑降驮椒€(wěn)定,所以在日常生活中我們?yōu)榱嗽黾游矬w的穩(wěn)定性,常常會采用加重物體下部分重量的方式,比如加裝電扇底座、話筒架等,這些都是很好的例子。