文档介绍：不倒翁为什么不会倒的原因
不倒翁为什么不会倒
大家都有这样的阅历：平放的砖头很稳定，把砖头直立起来就简单翻倒;瓶子里装了半瓶水稳定，空瓶子或是装满水的瓶子就比较简单翻倒。从上面两个事例来看，要使一个物体稳定，不易翻倒，须要满意两有一个接触点，这个半球体在支承面上滚动时，接触点的位置就要发生变更。不倒翁始终用一个接触点站立在支承面上，它恒久是一个独脚体。
稳定性
不倒翁在受到外力的作用时，就要失去平衡，而在外力去除后，不倒翁能自行回复到平衡状态，这说明不倒翁具有一种反抗外力干扰保持平衡的实力，这就是平衡的稳定性。这种反抗干扰保持平衡的实力的形成，应当从不倒翁的受力状况来看。
受力状况
第一，不倒翁平衡的受力状况。不倒翁在桌面上，受到两个外力的作用：一个是重力G，地球对不倒翁的吸引力;另一个是支持力，桌面对牛球体的反作用力。依据物体的平衡条件，只要这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，不倒翁就能够保持平衡的状态。
其次，不倒翁倾斜的受力状况。不倒翁倾斜时受到两个力矩的作用，我们称外力的作用为干扰，外力形成干扰力矩;另一个叫反抗力矩，由自身的重力形成。原来不倒翁是
直立的，由于外力的作用，外力对不倒翁与制成面的接触点产生力矩，使不倒翁倾斜，打破原来的平衡。此外，原来重力是不产生力矩的，因为原来不倒翁是直立的，重力的作用线和支点位于同始终线上，力矩为零。由于外力的作用，不倒翁倾斜，半球体向一侧滚动，接触点随之移动，形成了新的接触点，即形成了新的支点，此时重力的作用线和原支点不在同始终线上，因而形成力矩，这就是反抗力矩。正是由于反抗力矩的形成和发展，反抗和制止了外力的干扰作用。反抗力矩的方向和干扰力矩的方向正好相反，同时随着不倒翁倾斜的角度不断增大，重心作用线的偏移量也不断增大，反抗力矩的量值也不断增大，当反抗力矩等于干扰力矩时，不倒翁就进入新的平衡状态--倾斜的平衡状态，此时外力的干扰作用也就宣告停止。由此可知，不倒翁受到外力干扰后，原有的平衡破坏了，但新的平衡随之形成，不倒翁可以接续地保持平衡，虽然平衡的方式不同，但平衡的本质不变，这种便是动态平衡。第三，不倒翁复原的受力状况。从势能角度考虑，势能低的物体比较稳定，物体肯定会向着势能低的状态改变。当不倒翁倒下的时候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成势能增加，所以不倒翁要回复原来的位置。从杠杆原理来说，不倒翁倒下时，重心的作用点始终处于端部，不管支点在哪里，虽然底座的力臂较短，但是力矩=力_力臂，不倒翁还是会因为底座那头力矩大而回复到原来位置。此外，不倒翁底部为圆形，摩擦力小，便于不倒翁回到原来位置。
在以上的整个过程中，建立新的平衡是其中主要的问题，因为只有如此才能抵制外力的干扰，而回复原有的平衡则是次要问题，因为此时外力的干扰已经去除。在整个过程中不倒翁始终保持平衡的属性，这便是平衡的稳定性。
力学原理
综上所述，这个原理的要点在于：使重力的作用线偏离支点，使重力对支点产生力矩，即反抗力距。由于不倒翁倾斜的角度不断增大，重力作用线的偏移量随之增大，反抗力矩也随之增大，最终实现和外力力矩的平衡，不倒翁反抗外力干扰、保持平衡的实力就是这样形成的。
不倒翁