作业帮不倒翁扳倒后支持力作用线在哪?（方向、作用点?）重力与支持力是否都作用于重心上?为什么说不倒翁扳倒后重力与支持力不是作用于一直线上?不倒翁的支承面是哪里？有多大？
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/03 20:20:42
不倒翁扳倒后支持力作用线在哪?（方向、作用点?）重力与支持力是否都作用于重心上?为什么说不倒翁扳倒后重力与支持力不是作用于一直线上?不倒翁的支承面是哪里？有多大？
不倒翁扳倒后支持力作用线在哪?（方向、作用点?）重力与支持力是否都作用于重心上?为什么说不倒翁扳倒后重力与支持力不是作用于一直线上?
不倒翁的支承面是哪里？有多大？
不倒翁扳倒后支持力作用线在哪?（方向、作用点?）重力与支持力是否都作用于重心上?为什么说不倒翁扳倒后重力与支持力不是作用于一直线上?不倒翁的支承面是哪里？有多大？
不倒翁的受力情况有三种
第一,不倒翁在桌面上,受到两个外力的作用：一个是重力G,另一个是支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,不倒翁保持平衡的状态.
第二,不倒翁倾斜的受力情况.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；另一个叫抵抗力矩,由自身的重力形成.本来不倒翁是直立的,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,本来重力是不产生力矩的,因为本来不倒翁是直立的,重力的作用线和支点位于同一直线上,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一直线上,因而形成力矩,这就是抵抗力矩.正是由于抵抗力矩的形成和发展,抵抗和制止了外力的干扰作用.抵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,抵抗力矩的量值也不断增大,当抵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,不倒翁复原的受力情况.从势能角度考虑,势能低的物体比较稳定,物体一定会向着势能低的状态变化.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,重心的作用点一直处于端部,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.
所以说用杠杆原理分析不倒翁,不要单单用等效质点法,这种分析方法忽略了力矩.不倒翁的支持基本上是一个点.但是在倾斜后就变成了下部的另一个点,从而形成支点产生力矩
不明白再补充阿
不倒翁下面的支承面是一个半圆