当前课程知识点:理论力学 > 第五章 分析静力学 > 扩展内容 > 不倒翁
大家好 今天我们来个很趣味的讲座
叫如何设计不倒翁
不倒翁 大家知道 是一种玩具
它的形状 类似一个鸡蛋
通常是画出一个老人的形状
所以叫不倒翁 这个老人的形状
设计的时候是在里面
加上一些配重之后 让他能够立起来
你即使把搞倒 它也能够立起来
所以叫不倒翁
那么 我女儿她经常喜欢
做一些小东西
比如说 她用鸡蛋壳可以做一个
那么怎么做呢 她是这样做的
她可以先把鸡蛋的小头
比如说B点这个位置
打个小孔 小心地打个小孔
然后把里面的蛋黄 蛋清全倒出来
需要注意的是
这个空蛋壳它是立不起来的
因为空蛋壳的重心 C点位置比较高
而鸡蛋的那一头
A点如果和地面接触的话
它那个等价有个圆 这个圆的圆心叫O点
通常来说 空蛋壳的质心C点比O点要高
所以它立不起来 它会倒下去
因此我们需要 把里面装上东西
所以我女儿就会找些小钢珠扔进去
你可以想象 扔进去之后重心降低了
比如C点现在降到O点之下了
然后里面放一些胶水或者是蜡 浇进去
然后让它固化
这样它的重心就降到O点之下
就可以立起来了
那么 这就是不倒翁的一个原理
也就是说 重心在它对应点的
曲率半径之下就可以了
好 利用这个方式
我们可以做各种不倒翁 做出来
但是呢 我们今天想要做一些
有创意的不倒翁
比如说 我们可以做一个
踢足球的不倒翁 那么这个足球
你可以根据设计做得大一些
它既是为了 比如说
突出足球 也是为了配重的需求
把配重往这边移一点
当然你可以自己任意设计
那么 还比如说
我们可以做一个 马踏飞燕的不倒翁
把一个你喜欢的图片 拿进来
比如说马踏飞燕
那么 加上祥云之后呢
就是让马腿和祥云连接
祥云和底座连接
那么 这个不倒翁 做出来的话
你看 就跟我们传统意义上的
不倒翁完全不一样了
所以我们只利用了什么呢
利用了不倒翁的性质
而把那个老翁的翁字已经完全抛弃掉了
那么下面 我就来给大家演示一下
我们的小松鼠 是怎么做出来的
好 同学们
今天 我们介绍一个很有趣的小装置
不倒翁 我们已经学过的
关于力的平衡相关的一些知识之后
我们可以自己来设计一个装置
设计不倒翁
不倒翁当然可以做成各种各样
但是我们设计的 看看
是与众不同的不倒翁
首先 先给大家看点效果
这个图是一个马踏飞燕
我把马踏飞燕做完之后
让它做成一个不倒翁的形式
你看他可以动起来 这是个不倒翁
也就是说 我们的不倒翁
已经和人没关系了
可以是各种你喜欢的图像都可以
看 这是一个马踏飞燕的不倒翁
那么 再看一个踢足球
那把这个足球
我们可以把它做成个不倒翁
因此只要你愿意 你可把这个
做成你喜欢的任何图案
那么下面 我就现场拼一个不倒翁
图案是我选定的一个小动物 小松鼠
我们来看一下 在设计的时候
我是把它的底座都做成这种圆弧状
然后上面放上一个
你喜欢的小东西就可以了
好 这就是不倒翁的底座了
上面这个小动物
我稍微 慢慢地把它扣下来
好了 大家看看 这个小东西
看看这个小动物 看得清楚吧
特写 好 我们马上就把它拼起来
让它变成一个不倒翁
松鼠不倒翁 好 我们来看看
首先把底座拼起来 这个稍微
好 一个横挡 把它支起来就可以了
然后把这边拼上
好 这拼好了一半的横挡了
我们下面拼这边 好下面把这一半拼上
我们就可以把底座拼好了
好 这底座拼好了
大家注意 我们在拼的时候
是不需要浇水 不需要螺丝
就是利用它的变形
直接卡进去就可以了
好 下面把这个
很小心谨慎地装上去 就可以了
好了 这个小松鼠已经拼上去了
它就是一个不倒翁
我们看看是不是这样的
如果你觉得它的平衡度
还不太好的话 你可以加个配重
比如说在这个孔里 加一些螺丝什么的
我们暂时 看看 它稍微有点歪
我们调一下 好了
这个不倒翁 已经做好了
如果你在学习之余
做这样一个不倒翁 我想应该是很漂亮的
来 我们看一看
在学习之余 如果你能把
你学到的知识 做个小装饰
比如说做个不倒翁
送给你的爸爸妈妈 让他们知道
原来不倒翁还可以做成这样的
那他们会觉得你的力学学得很不错
-绪论
--绪论
-1-1 矢量描述法
--第一章运动的描述
--矢量及其运算
-1-2 直角坐标描述法
--例题1 椭圆规
--例题2 圆轮滚动
-1-3 自然坐标描述法
--例题3 单摆
-1-4 极坐标描述法
--例题4 演员
-扩展内容
--b 观察与思考
--c 时间与方向
--d 仰望星空
--e 兔子追击问题
-第一章 点的运动学--作业
-2-1 刚体的定义与运动形式
-2-2 刚体的矢量-矩阵描述
-2-3 刚体平面运动
-2-4 刚体定点运动
-扩展内容
-第二章 刚体运动学--作业
-3-1 点的复合运动
-3-2 刚体复合运动
-例题
-扩展内容
--钟表的设计
--寻找四叶草
--差动齿轮
--指南车
--逆行风车
-第三章 复合运动--作业
-4-0 静力学公理序言
-4-1 主矢量和主矩
-4-2 力系的等效与简化
-4-3 受力分析与刚体平衡
-4-4 平面力系的平衡方程
-4-5 考虑摩擦的平衡问题
-4-6 刚体系的平衡
--4-6-2 桁架
--4-6-3 机构
-例题
-扩展内容
--气球的平衡
--平衡大师
-第四章 几何静力学--作业
-5-1 约束及其分类
--约束及其分类
-5-2 虚位移
--虚位移
-5-3 虚功原理
--虚功原理
-5-4 广义坐标和广义力
--广义坐标和广义力
-5-5 势力场中的平衡
-例题
-扩展内容
--关于投影
--不倒翁
--5-扩展-c欹器
--冈布茨
-第五章 分析静力学--作业
-6-1 质点运动微分方程
-6-2 质点在非惯性系中的运动
-6-3 相对地球的运动
-扩展内容
--宇航员的问题
-第六章 质点动力学--作业
-7-1 质点系动量定理
-7-2 质点系动量矩定理
-7-3 质点系动能定理
-7-4 质系普遍定理的综合应用
-7-5 碰撞
--7-5 碰撞
-例题
-扩展内容
--7-拓展-a跳高
--7-扩展-b跳水
--第七章 质点系动力学--作业
-8-1 达朗贝尔原理
-8-2 达朗贝尔-拉格朗日原理
-8-3 第二类拉格朗日方程
-8-4 拉格朗日方程首次积分
-例题
--达朗贝尔原理例题
-扩展内容
--广义动量守恒
--广义能量守恒
--非定常约束
--无轮小车
-第八章 分析动力学--作业