不倒翁原理运用-不倒翁原理应用
话说那不倒翁,没弄多高深的学问,就是靠着个重心和个肚子圆,个啥都难不倒它。在那会儿啊,咱们身边看着倒扣的碗,大家心里总有点慌,毕竟那是个正经的容器,不是个玩具。可那不倒翁,靠的是肚子里的一头“坠子”,一头是铜球,一头是铅块,这一头重,如何倒都行,反正总能把那个圆圆的小肚子顶回去,稳当着呢。
这原理,说白了就是物理学里讲的那个“力矩平衡”,但玩起来,就比做题有意思多了。 你瞧那老式的水缸,有时候正着放,有时候翻个身,水倒不洒,看着挺怪。但那时候不懂啊,后来才明白,那是个硬心子,里面装的是个特重的铅块,稳稳当当地压着底部。
这不像咱们目前的玩具,重心就在肚脐眼上晃啊晃的,略微有点风一吹,那肚子就得晃出个八瓣来,急得人心慌。可那不倒翁不一样,它把重心故意拉到了肚子底下,并且肚子胖乎乎的,像个猫头鹰,重心稳得像根桩子。你要是往它肚子里塞东西,重心往下移,它就更稳;要是往肚子上面跳,重心往上移,它就晃一下,但总能把肚子顶回去,这就叫“自我修正”。 生活中到处都有这种“自我修正”的家伙,最典型的还得数家里的老式水缸。
那时候农村缺水,老一辈人就把它盖在屋顶下面,等着下雨蓄一蓄。若是正着放,下雨多了水就满了,顺着筒子往下漏,那是实打实的浪费;若是翻个腰,水就全从底下流出去了,这水就找不着着了。
那不倒翁最妙的地方,就在于它是个硬心子,自带个“刹车”。
不管是正着放还是倒着放,只要里面有那个沉甸甸的坠子,水流出来的速度就取决于那个壶嘴的宽窄,彻底不受身体倾斜的影响。 想象一下个像鸟嘴一样的水缸,里头平时是一点水也没有的。你要是把它放正,里面空空的,看着挺气派,正对着忒阳晒得发红,透亮透亮的。可要是把它翻个跟头,它也不慌,那个肚子一软,水就顺着那个铜球流出去了,稳稳当当。
这就好比咱们人步行,重心在万一离地两米远,脚底下就得有点东西撑着,不然一迈步,脚下就空了,整个人就东倒西歪。
不倒翁的肚子就是那个“撑着”的力矩,它能把身体拉回来,不管你是顺滑地倒过来,还是急刹车地翻个身,它都能把自己拽正。 再说说咱们日常的小东西,比如那个老式的水缸,要么目前的小孩儿平衡木玩具。它们都有一个共同点,就是肚子里有“配重”。
不管是重的铅球还是重的石头,只要放在重心下面,就能抵消住那个让它翻那会儿的力。
这就像咱们人进食,肚子里有肉,身子才能挺得直,不然吃两口就晃悠。
不倒翁就是借别人的重量,来稳固自己的重心。你要是想让它不翻,要么把重心挪到肚子里,要么让肚子胖起来增添稳定性,要么就是找个能抵住它的东西,比如那个铜球,它就是个外部的“压舱石”。 这里面有个有趣的对比。
那会儿咱们造房子,讲究的是抗震,就是让房子像不倒翁一样,遇地震不倒。
后来才知道,那是个硬心子,挺结实。目前造房子多用钢筋混凝土,那是个软心子,遇地震会晃,但不会倒,出于地基强着呢。
那不倒翁,就是专门做“不倒”的,它不怕晃,也不怕倒,只要肚子圆、重心低,就能稳稳当当。咱们平时看那水缸,看着一摇一摆,实际上那是故意设计的“晃”。正着放的时候,水流得快;倒着放的时候,水流得慢,并且总能把那个肚子顶回去,真是“颠倒黑白”都不怕。 数据上也能看出个门道。
那会儿有个老农,把那水缸放正,正好接住一场大雨,水积了五升,看着好好的;要是放个跟头,水就没了。
后来人用上了那个硬心子,不管是正着放还是个跟头,五升水都得顺着那个壶嘴流出去。
这说明那个硬心子比壶嘴宽的时候,能拦住更多的水。
这就像咱们人,肚子大点,吃进多少才撑得动,就跟那壶嘴宽不宽相关系。
要是肚子小,吃多了就撑不住;要是肚子大,吃多少都塞得过来。 那不倒翁最了得的地方,在于它不管你如何操作,总能把自己搞回来。就像人步行,要是脚下不稳,一迈步就歪,总得找个东西撑着,不然就得摔倒。
不倒翁肚子里的坠子,就是那个“拐杖”。正着放的时候,它撑着肚子,不让它歪;倒着放的时候,它撑着肚子,不让它倒。
这就像咱们背书包,书包背得直,背得正,背得稳,你看它晃不晃,还得看书包里有没有重东西。
要是书包挺软,没东西,轻轻一碰就歪了;要是书包里有本厚书,要么装了点重物,哪怕你用力往下拉,它也顶得住。 再想想那老式水缸,有时候看着像个大碗,实际上是个特大的圆筒。正着放,就像个杯子;倒着放,就像个大球。可不管它是杯子还是球,那个肚子里的重坠子,让它总能把那个肚子顶回去。你要是往它里面倒水,水就是顺着那个壶嘴流出来的。
这就像咱们人喝水,不管你是仰着脸,还是侧着脸,都喝得进去,喝得出来。
只要嘴底下有东西顶着,水就流不走。 这原理实际上挺好办,就是有个重心的难题。重心越低,越稳;重心越低,越不好办翻。
不倒翁就是故意把重心拉低,拉到底部,并且肚子圆滚滚的,像个拱形,把力都压下去了。你要是往上面跳,重心往上升,它就得晃;你要是往下面坐,重心往下降,它就更稳了。
这就好比咱们人步行,要是重心稳,能走远;要是重心不稳,略微一歪,就站不住脚。
不倒翁就是那种“稳如泰山”的家伙,哪怕你把它翻个跟头,它也不会倒,总能自己把自己扶正。 生活中这种设计真不少,都是为了一件事:稳。
不管是家里的水缸,还是目前的平衡木,亦或是那些玩得挺快乐的陀螺,它们都有一个共同点:肚子里有东西压着,要么肚子特别圆,重心低得吓人。你要是往它们里塞东西,它们就更稳;你要是往它们外面加东西,它们就需求更多力气去抵住那个倾斜的力矩。
这就像咱们人进食,肚子里得有点肉,身子才能挺得直。
要是肚子忒瘪,吃两口就晃悠;要是肚子忒鼓,吃再多也塞得进去。 故此说,那不倒翁的原理,实际上就是个关于“稳”的物理笑话。它不靠魔法,不靠高科技,就靠重心的位置和肚子的形状。
只要肚子圆、重心低,它就是那个最忠诚的卫士,不管你如何折腾,它都能把自己顶回去。咱们看它晃啊晃的,实际上那是故意设计的“晃”,正着放的时候,那是稳的预备;倒着放的时候,那是稳的展示。它只要肚子圆、重心低,就能稳稳当当,就像咱们人步行,只要脚下有东西撑着,就能走远。
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