中山市小沥小学

不倒翁与重心

有趣的不倒翁，不管你怎样推，都不会翻倒；甚至把它横过来放，一松手又会立起来。这究竟是什么原因？
一块水平放置的砖头很稳定，如果把它竖立起来，就容易翻倒。这是因为砖头平放时，接触地面的面积大，重量大部分集中在底部。也就是说，它的重心较低，不容易翻倒。
其他物体也是这样，底部面积越大，重心越低，就越稳定。许多机器设备底产较重，底部面积较大，就是为了防止翻倒。如实验用的天平，底部面积较大且重；往车或船上装货时，要把重货物放在下面，轻货物放在上面，使重心降低，以保存证行驶安全。
不倒翁所以不会倒，一方面因为它的结构是上轻下重，底部有一个较重的铁块，因而重心很低。另一方面，不倒翁的底面大而圆滑，当它向一边倾斜时，重力作用使它摆动起来。当不倒翁向左倒时，重心和重力作用线在接触点的右边，在重力作用下，不倒翁就向右倒。当倒向右边时，重心和重力作用线又跑到接触点左边，不倒翁又向左倒。不倒翁倾斜的程度越大，重力作用产生的摆动越显著，直到摆动过程中能量逐渐损失，当动能、势能减少到零，重力作用线恰好通过触点，它才不再继续摆动。