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(tai)處(chu)于(yu)平(ping)衡時，重心(xin)和接觸點的(de)(de)距離最小，即重心(xin)最低。偏(pian)離平(ping)衡位置后，重心(xin)總是(shi)升(sheng)高的(de)(de)。因此(ci)，這(zhe)種狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)平(ping)衡是(shi)穩定(ding)平(ping)衡。所以(yi)不(bu)倒(dao)(dao)翁無論如(ru)何(he)搖(yao)擺，總是(shi)不(bu)倒(dao)(dao)的(de)(de)。再比(bi)如(ru)像(xiang)我們在科技館看到的(de)(de)“錐體(ti)上(shang)(shang)滾(gun)”實驗，也是(shi)這(zhe)個(ge)道(dao)理(li)，由(you)于(yu)錐體(ti)的(de)(de)形狀(zhuang)和兩邊(bian)軌道(dao)的(de)(de)形狀(zhuang)，使它(ta)的(de)(de)重心(xin)在下降，但看起來好像(xiang)在上(shang)(shang)升(sheng)，向上(shang)(shang)滾(gun)與生(sheng)活中(zhong)的(de)(de)事(shi)實不(bu)符合。但它(ta)只是(shi)一種假像(xiang)，看到它(ta)的(de)(de)本質(zhi)，還是(shi)重心(xin)降低了，因此(ci)重心(xin)越(yue)低越(yue)穩定(ding)。

二、不倒翁原理在生活中的應用

不倒(dao)翁(weng)力學原(yuan)理在人們(men)的生產生活(huo)中有著廣泛的應用。在建(jian)筑設計(ji)、玩具(ju)制造、生活(huo)用品(pin)、汽車結構設計(ji)以及(ji)體育健身等方面，不倒(dao)翁(weng)原(yuan)理不僅(jin)帶給了人們(men)樂(le)趣，人們(men)還對"上輕(qing)下重的物(wu)體因(yin)重心低而更(geng)加穩定(ding)"加以充(chong)分利(li)用，常見(jian)的有不倒(dao)翁(weng)玩具(ju)、不倒(dao)翁(weng)式水杯、不倒(dao)翁(weng)式沙袋。

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(ti)可(ke)搖晃。不倒(dao)翁沙袋是一種常見(jian)的(de)(de)體(ti)育鍛煉器械，它依靠(kao)其(qi)鐵(tie)質(zhi)材(cai)料的(de)(de)底(di)盤來穩定(ding)重心，使絕大部分的(de)(de)重量都集中在(zai)很低的(de)(de)位置，上部僅為很輕的(de)(de)軟質(zhi)泡(pao)沫或其(qi)他物(wu)質(zhi)，即使受(shou)到(dao)較強的(de)(de)外力作用，沙袋也不會傾倒(dao)。類似的(de)(de)還有電扇底(di)座、話筒(tong)架、公共汽車站牌等。

在建筑設計、汽車(che)結構方面(mian)，有1300年(nian)(nian)歷史(shi)的(de)西安(an)小雁(yan)(yan)塔，歷經幾十次(ci)地(di)(di)震(zhen)而不倒，史(shi)載(zai)大地(di)(di)震(zhen)曾使(shi)其(qi)3次(ci)開裂又(you)3次(ci)復合，尤其(qi)是(shi)1556年(nian)(nian)的(de)一(yi)次(ci)地(di)(di)震(zhen)將(jiang)其(qi)由56米(mi)的(de)完整高(gao)度震(zhen)為(wei)43米(mi)的(de)現存(cun)高(gao)度，但是(shi)其(qi)塔身不傾斜，讓人驚奇。原因何(he)在？小雁(yan)(yan)塔塔基(ji)四周直(zhi)徑60米(mi)左右的(de)地(di)(di)下，由外至(zhi)塔基(ji)中心處的(de)夯土層逐(zhu)漸(jian)加深，中心部位是(shi)數層青石(shi)，上(shang)(shang)面(mian)用(yong)磚砌出塔基(ji)，同時地(di)(di)面(mian)壘了(le)三(san)米(mi)高(gao)的(de)臺基(ji)，其(qi)正上(shang)(shang)方才是(shi)塔身。這使(shi)得此(ci)塔整體上(shang)(shang)好似不倒翁一(yi)般，故雖(sui)經千年(nian)(nian)而無大恙。

汽(qi)車(che)在設計(ji)制造時，通(tong)過增加底(di)盤占整個(ge)車(che)體重量的(de)比例，降(jiang)低汽(qi)車(che)的(de)重心(xin)，可以使(shi)汽(qi)車(che)在緊(jin)急(ji)剎(cha)車(che)或(huo)者轉彎時，保持平衡狀態，避免撞車(che)、翻車(che)等危及(ji)生命安全的(de)交通(tong)事故的(de)發生，用不倒翁(weng)原理提高(gao)了(le)汽(qi)車(che)的(de)操(cao)控性(xing)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。