“平衡的小丑”的原理是什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 02:46:12
在一张硬纸板上剪下一个四肢伸展的小丑(注意,小丑的脑袋是尖的),然后在小丑的两只手上分别粘上一枚一角硬币,再将小丑倒立在一个削尖的铅笔尖上(小丑的尖脑袋和铅笔尖相对),小丑平衡,不会从铅笔上掉下来,原理是什么? 我知道跟重心有关,请从科学角度进行详细说明。

在重心水平位置没超过转动支点之前不会倾倒
但是这种平衡有2种
1)稳定平衡:质心低于支点,这样的平衡在给的扰动不足以使其绕支点圆周旋转前是不会产生改变的(从结果上看)
2)不稳定平衡:和上面全是相反的,给一个很微小的扰动它就会改变平衡状态

你的“小丑”可以勉强算是第一种平衡

【“平衡的小丑”的原理】这就是利用了不倒翁原理。其中心点是:上轻下重的物体比较稳定,也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时,重心和接触点的距离最小,即重心最低。偏离平衡位置后,重心总是升高的。因此,这种状态的平衡是稳定平衡。所以不倒翁无论如何摇摆,总是不倒的。再比如像我们在科技馆看到的“锥体上滚”实验,也是这个道理,由于锥体的形状和两边轨道的形状,使它的重心在下降,但看起来好像在上升,向上滚与生活中的事实不符合。但它只是一种假像,看到它的本质,还是重心降低了,因此重心越低越稳定。在生活中为增加物体的稳定性,我们常采用加重下面的重量,如电扇底座、话筒架、公共汽车站牌等。
  利用重心这种特点,还可以做许多有趣的实验和解释一些现象。如可以做一个斤头虫,把一粒胶囊打开,装入一个小滚珠,即可来回翻跟头。我们常见一个盒子只放在桌上一点,但却不掉下去,这是因为盒子靠桌子的一头,是“重心”所在,所以盒子悬空,但不掉下来。走钢丝的杂技演员,手持平衡棒也是为降低重心,达到平衡的目的。

其重心只要在笔尖以下,其就可以稳稳地倒在笔尖上;若其的重心在笔尖之上,就不稳了。

是的