不倒杯原理是什麼,不倒杯的原理是什麼(詳細點)

時間 2022-02-15 13:25:07

1樓:

不倒杯原理:

摩擦力的物理原理(類似於壁虎、章魚的觸角吸盤原理)。

在杯子底部,裝有小巧但強力的氣閥,藉助氣壓,杯子被緊緊滴按在桌子上拿杯,斜向上發力,氣閥就會自動解鎖,所以不會感到費勁。

它是依靠自身的吸引力擠出與接觸面間的空氣,利用大氣壓增大接觸面間的壓力來增加摩擦力,防止放置物不滑落。使用的時候光滑的一面朝下,也就是光滑的一面和儀表臺接觸。有凹凸紋理,或文字圖案的一面是朝上。

【不倒翁】

不倒翁為空心殼體,重量很輕;下半身是一個實心的半球體,重量較大,不倒翁的重心就在半球體之內。下面的半球體和支承面之間有一個接觸點,這個半球體在支承面上滾動時,接觸點的位置就要發生改變。

不倒翁始終用一個接觸點站立在支承面上,它永遠是一個獨腳體。輕下重的物體比較穩定,也就是說重心越低越穩定。當不倒翁在豎立狀態處於平衡時,重心和接觸點的距離最小,即重心最低。

偏離平衡位置後,重心總是升高的。因此,這種狀態的平衡是穩定平衡。所以不倒翁無論如何搖擺,總是不倒的。

2樓:有一機械

杯子是辦公室必備的,放點枸杞、紅棗什麼的做一個養生的小編。如果突然聽到「啊」的一聲慘叫,大概就是杯子裡的水撒了。不小心碰倒杯子大概是辦公室常見的事情,然而國外就推出一款永遠打不翻的杯子!

3樓:u愛浪的浪子

不倒翁杯為涉及一種杯狀盛物的器皿,底部接觸面很小,移動時杯體可搖晃。

不其原理是:上輕下重內空,加厚的圓弧形底部,重量集中於杯體底部中心,底部接觸面很小,移動時杯體可搖晃。當不倒翁在豎立狀態處於平衡時,重心和接觸點的距離最小,即重心最低。

偏離平衡位置後,重心總是升高的。因此,這種狀態的平衡是穩定平衡。

擴充套件資料:

最常見的不倒翁是紙身、泥底,即用紙漿灌模或用廢紙粘糊成形,再用泥土 製成半圓形的底座,將二者粘合好之後,再在外表糊上淨紙,施以彩繪而成;也有的用木頭做底,底部中心固定上鐵塊和小石子;還有用小葫蘆挖淨內瓤,內部灌鉛做成的"葫蘆";

還有用雞蛋殼、舊乒乓球做成的小不倒翁。所有的這些不倒翁都有相同的特點:上半身為空心殼體、下半身是一個實心的半球體,底部為圓形。

這些特點使它們具有了一致的基本力學結構,都能達到「不倒」的效果。

不倒翁平衡的受力情況: 不倒翁在桌面上,受到兩個外力的作用:一個是重力g,地球對不倒翁的吸引力;另一個是支援力,桌面對牛球體的反作用力。

根據物體的平衡條件,只要這兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,不倒翁就能夠保持平衡的狀態。

不倒翁傾斜的受力情況:不倒翁傾斜時受到兩個力矩的作用,我們稱外力的作用為干擾,外力形成干擾力矩;另一個叫抵抗力矩,由自身的重力形成。本來不倒翁是

不倒杯的原理是什麼(詳細點)

4樓:

因為不倒杯的重點在下方,所以阻力臂與阻力的乘積大,當受到外力作用時,杯會繞著與平面接觸的支點運動,難以傾倒。(與不倒翁的原理一致)

5樓:有一機械

杯子是辦公室必備的,放點枸杞、紅棗什麼的做一個養生的小編。如果突然聽到「啊」的一聲慘叫,大概就是杯子裡的水撒了。不小心碰倒杯子大概是辦公室常見的事情,然而國外就推出一款永遠打不翻的杯子!

不倒杯原理 為什麼不倒求解

6樓:

不倒杯原理:

摩擦力的物理原理(類似於壁虎、章魚的觸角吸盤原理)。

在杯子底部,裝有小巧但強力的氣閥,藉助氣壓,杯子被緊緊滴按在桌子上拿杯,斜向上發力,氣閥就會自動解鎖,所以不會感到費勁。

它是依靠自身的吸引力擠出與接觸面間的空氣,利用大氣壓增大接觸面間的壓力來增加摩擦力,防止放置物不滑落。使用的時候光滑的一面朝下,也就是光滑的一面和儀表臺接觸。有凹凸紋理,或文字圖案的一面是朝上。

【不倒翁】

不倒翁為空心殼體,重量很輕;下半身是一個實心的半球體,重量較大,不倒翁的重心就在半球體之內。下面的半球體和支承面之間有一個接觸點,這個半球體在支承面上滾動時,接觸點的位置就要發生改變。

不倒翁始終用一個接觸點站立在支承面上,它永遠是一個獨腳體。輕下重的物體比較穩定,也就是說重心越低越穩定。當不倒翁在豎立狀態處於平衡時,重心和接觸點的距離最小,即重心最低。

偏離平衡位置後,重心總是升高的。因此,這種狀態的平衡是穩定平衡。所以不倒翁無論如何搖擺,總是不倒的。

7樓:匿名使用者

不倒杯的玄妙全在底部,裝有小巧但強力的氣閥,藉助氣壓,杯子會被緊緊滴按在桌子上(類似於壁虎、章魚的觸角吸盤原理)。拿杯時,斜向上發力,氣閥就會自動解鎖,所以也不會感到費勁。

泰森都推不倒的杯子是什麼原理?

8樓:

碳森林都推不倒的杯子是什麼原理?應該是杯子的原理。

不倒翁原理?不倒翁為什麼不倒?

9樓:匿名使用者

不倒翁是一種歷史悠久的玩具,特別受到各個年代兒童們的喜愛。清代文人魏崧在《壹是紀始》寫到:「不倒翁始於唐。

」他據《唐摭言》中的記載:「盧連舉不第,賦《酒胡子》長篇以寓意,序日:『巡觴之胡,旋轉由人。

』今謂之不倒」,這便是不倒翁的最初模型。而後漸漸流傳至今,演變成為哄逗幼兒的玩具,給兒童乃至大人們增添了無窮樂趣。那麼,在我們學習了大學《理論力學》之後,便可以較為確切的從力學上來分析不倒翁的原理,並瞭解其在日常生活生產中的相關應用。

一、力學原理

最常見的不倒翁是紙身、泥底,即用紙漿灌模或用廢紙粘糊成形,再用泥土 製成半圓形的底座,將二者粘合好之後,再在外表糊上淨紙,施以彩繪而成;也有的用木頭做底,底部中心固定上鐵塊和小石子;還有用小葫蘆挖淨內瓤,內部灌鉛做成的「葫蘆」;今天還有用雞蛋殼、舊乒乓球做成的小不倒翁。所有的這些不倒翁都有相同的特點:上半身為空心殼體、下半身是一個實心的半球體,底部為圓形。

這些特點使它們具有了一致的基本力學結構,都能達到「不倒」的效果。

1.不倒翁的形體結構

不倒翁為空心殼體,重量很輕;下半身是一個實心的半球體,重量較大,不倒翁的重心就在半球體之內。下面的半球體和支承面之間有一個接觸點,這個半球體在支承面上滾動時,接觸點的位置就要發生改變。不倒翁始終用一個接觸點站立在支承面上,它永遠是一個獨腳體。

2.不倒翁的平衡的穩定性

不倒翁在受到外力的作用時,就要失去平衡,而在外力去除後,不倒翁能自行回覆到平衡狀態,這說明不倒翁具有一種抵抗外力干擾保持平衡的能力,這就是平衡的穩定性。這種抵抗干擾保持平衡的能力的形成,應該從不倒翁的受力情況來看。

3.不倒翁的受力情況有三種

第一,不倒翁平衡的受力情況。 不倒翁在桌面上,受到兩個外力的作用:一個是重力g,地球對不倒翁的吸引力;另一個是支援力,桌面對牛球體的反作用力。

根據物體的平衡條件,只要這兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,不倒翁就能夠保持平衡的狀態。

第二,不倒翁傾斜的受力情況。不倒翁傾斜時受到兩個力矩的作用,我們稱外力的作用為干擾,外力形成干擾力矩;另一個叫抵抗力矩,由自身的重力形成。本來不倒翁是直立的,由於外力的作用,外力對不倒翁與製成面的接觸點產生力矩,使不倒翁傾斜,打破原來的平衡。

此外,本來重力是不產生力矩的,因為本來不倒翁是直立的,重力的作用線和支點位於同一直線上,力矩為零。由於外力的作用,不倒翁傾斜,半球體向一側滾動,接觸點隨之移動,形成了新的接觸點,即形成了新的支點,此時重力的作用線和原支點不在同一直線上,因而形成力矩,這就是抵抗力矩。正是由於抵抗力矩的形成和發展,抵抗和制止了外力的干擾作用。

抵抗力矩的方向和干擾力矩的方向正好相反,同時隨著不倒翁傾斜的角度不斷增大,重心作用線的偏移量也不斷增大,抵抗力矩的量值也不斷增大,當抵抗力矩等於干擾力矩時,不倒翁就進入新的平衡狀態——傾斜的平衡狀態,此時外力的干擾作用也就宣告停止。由此可知,不倒翁受到外力干擾後,原有的平衡破壞了,但新的平衡隨之形成,不倒翁可以接續地保持平衡,雖然平衡的方式不同,但平衡的本質不變,這種便是動態平衡。

第三,不倒翁復原的受力情況。從勢能角度考慮,勢能低的物體比較穩定,物體一定會向著勢能低的狀態變化。當不倒翁倒下的時候,由於集中了大部分重心的底座被抬高,造成勢能增加,所以不倒翁要回復原來的位置。

從槓桿原理來說,不倒翁倒下時,重心的作用點一直處於端部,不管支點在**,雖然底座的力臂較短,但是力矩=力*力臂,不倒翁還是會因為底座那頭力矩大而回復到原來位置。此外,不倒翁底部為圓形,摩擦力小,便於不倒翁回到原來位置。

在以上的整個過程中,建立新的平衡是其中主要的問題,因為只有如此才能抵制外力的干擾,而回復原有的平衡則是次要問題,因為此時外力的干擾已經去除。在整個過程中不倒翁始終保持平衡的屬性,這便是「平衡的穩定性」。

4.力學原理小結

綜上所述,這個原理的要點在於:使重力的作用線偏離支點,使重力對支點產生力矩,即抵抗力距。由於不倒翁傾斜的角度不斷增大,重力作用線的偏移量隨之增大,抵抗力矩也隨之增大,最終實現和外力力矩的平衡,不倒翁抵抗外力干擾、保持平衡的能力就是這樣形成的。

二、不倒翁原理的應用

不倒翁力學原理在人們的生產生活中有著廣泛的應用。在建築設計、玩具製造、生活用品、汽車結構設計以及體育健身等方面,不倒翁原理不僅帶給了人們樂趣,人們還對「上輕下重的物體因重心低而更加穩定」加以充分利用,較大的提高了各種設施的常見的不倒翁玩具 不倒翁式水杯 不倒翁式沙袋

在玩具、生活用品、體育器材方面,如上圖所示:不倒翁杯為涉及一種杯狀盛物的器皿,其特徵是:上輕下重內空,加厚的圓弧形底部,重量集中於杯體底部中心,底部接觸面很小,移動時杯體可搖晃。

不倒翁沙袋是一種常見的體育鍛煉器械,它依靠其鐵質材料的底盤來穩定重心,使絕大部分的重量都集中在很低的位置,上部僅為很輕的軟質泡沫或其他物質,即使受到較強的外力作用,沙袋也不會傾倒。類似的還有電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。 西安小雁塔 汽車操控效能因不倒翁原理而提高

在建築設計、汽車結構方面,如上圖所示:有2023年曆史的西安小雁塔,歷經幾十次**而不倒,史載大**曾使其3次開裂又3次複合,尤其是1556年的一次**將其由56米的完整高度震為43米的現存高度,但是至今其塔身不傾斜,讓人驚奇。原因何在?

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此外,我們在科技館看到的「錐體上滾」實驗,手持平衡棒的走鋼絲雜技演員,太極拳裡面的身體半蹲姿勢等,都利用到了不倒翁原理。

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