一、不倒翁的原理

上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(zhuang)態處于平(ping)(ping)(ping)(ping)衡時，重(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)和接觸(chu)點(dian)的(de)(de)(de)距離最小，即重(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)最低。偏(pian)離平(ping)(ping)(ping)(ping)衡位置后，重(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)總是(shi)(shi)升高的(de)(de)(de)。因(yin)此，這種(zhong)狀(zhuang)態的(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)衡是(shi)(shi)穩定平(ping)(ping)(ping)(ping)衡。所以不(bu)倒翁無論如何(he)搖擺，總是(shi)(shi)不(bu)倒的(de)(de)(de)。再比如像(xiang)(xiang)我(wo)們在科技館(guan)看(kan)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)“錐體(ti)上(shang)(shang)滾”實驗，也是(shi)(shi)這個道理，由于錐體(ti)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)和兩邊軌(gui)道的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)，使(shi)它(ta)的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)在下降(jiang)，但看(kan)起(qi)來好像(xiang)(xiang)在上(shang)(shang)升，向上(shang)(shang)滾與(yu)生活中的(de)(de)(de)事實不(bu)符合。但它(ta)只是(shi)(shi)一種(zhong)假像(xiang)(xiang)，看(kan)到(dao)(dao)它(ta)的(de)(de)(de)本質，還(huan)是(shi)(shi)重(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)降(jiang)低了，因(yin)此重(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)越低越穩定。

二、不倒翁原理在生活中的應用

不倒翁(weng)力學原(yuan)理(li)在人(ren)們(men)的生(sheng)產生(sheng)活中(zhong)有(you)(you)著廣(guang)泛(fan)的應(ying)用。在建筑設(she)計、玩具(ju)制造、生(sheng)活用品(pin)、汽車結構設(she)計以及體育健身等方面，不倒翁(weng)原(yuan)理(li)不僅帶給了人(ren)們(men)樂趣，人(ren)們(men)還(huan)對"上輕下重的物體因重心低而更加穩定"加以充分利用，常見的有(you)(you)不倒翁(weng)玩具(ju)、不倒翁(weng)式(shi)水杯、不倒翁(weng)式(shi)沙袋。

在玩具、生活用品、體育器材方面，不倒翁杯為涉及一種杯狀盛物的器皿，其特征是：上輕下重內空，加厚的圓弧形底部，重量集中于杯體底部中心，底部接觸面很小，移動時杯體可搖晃。不倒(dao)翁沙袋(dai)(dai)是一種常見的(de)(de)(de)(de)體育鍛煉器械，它(ta)依(yi)靠(kao)其鐵質(zhi)(zhi)材料的(de)(de)(de)(de)底盤來穩(wen)定(ding)重心，使絕大部分的(de)(de)(de)(de)重量都(dou)集中在很(hen)低(di)的(de)(de)(de)(de)位置，上部僅為很(hen)輕的(de)(de)(de)(de)軟質(zhi)(zhi)泡沫或其他(ta)物(wu)質(zhi)(zhi)，即使受到較強的(de)(de)(de)(de)外力作用(yong)，沙袋(dai)(dai)也不會傾倒(dao)。類似的(de)(de)(de)(de)還有電扇底座(zuo)、話筒架(jia)、公(gong)共汽車站牌(pai)等(deng)。

在建筑設計、汽車結(jie)構方(fang)面(mian)，有1300年(nian)歷史的西安小(xiao)雁塔(ta)，歷經幾十次(ci)地震而不(bu)倒，史載(zai)大地震曾使(shi)其3次(ci)開裂又(you)3次(ci)復(fu)合，尤其是(shi)1556年(nian)的一(yi)次(ci)地震將其由56米的完(wan)整(zheng)高度震為43米的現存(cun)高度，但(dan)是(shi)其塔(ta)身不(bu)傾斜，讓人驚奇。原因(yin)何在？小(xiao)雁塔(ta)塔(ta)基(ji)(ji)四周直徑60米左右的地下，由外(wai)至塔(ta)基(ji)(ji)中心(xin)處的夯土層(ceng)(ceng)逐漸加深，中心(xin)部位是(shi)數層(ceng)(ceng)青石，上(shang)(shang)面(mian)用(yong)磚砌出塔(ta)基(ji)(ji)，同時(shi)地面(mian)壘了三米高的臺(tai)基(ji)(ji)，其正上(shang)(shang)方(fang)才是(shi)塔(ta)身。這使(shi)得(de)此(ci)塔(ta)整(zheng)體上(shang)(shang)好似(si)不(bu)倒翁一(yi)般，故雖經千年(nian)而無大恙。

汽(qi)(qi)車(che)在設計制(zhi)造時，通過增(zeng)加底(di)盤占整個車(che)體重(zhong)(zhong)量的比(bi)例，降(jiang)低汽(qi)(qi)車(che)的重(zhong)(zhong)心(xin)，可以使汽(qi)(qi)車(che)在緊急剎車(che)或者轉彎時，保持(chi)平衡狀(zhuang)態，避免撞車(che)、翻車(che)等危(wei)及生(sheng)命(ming)安(an)全的交(jiao)通事故的發(fa)生(sheng)，用(yong)不倒翁原理提(ti)高了汽(qi)(qi)車(che)的操控性能。

此外，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，太極拳里面的身體半蹲姿勢等，都利用到了不倒翁原理。