不倒翁为什么不倒

C023大渡口94

                                                  封屹倬      

小时候，大家都喜欢玩不倒翁，我也不例外，总是为它经受打击永不倒的精神而折服，真是个打不到的“小强”。如今，上了物理课，学习了重心，了解了增强稳度的方法，我准备探索不倒翁的奥秘！

大大的底部，小小的脑袋——这就是它的构造。我想亲手制作不倒翁，探寻它到底怎么不倒。

制作的笫一次，我找来乒乓球将它用剪刀对半分开。将硬纸片剪成长方形状，长方形形宽略比乒乓球的圆周长长些。把长方形硬纸片围成圆柱状，将两部分粘接起来，一个简易不倒翁就制作成了。

我把它放在桌上，轻轻碰它的底部，可它却没有经受住我的力量，一碰就倒下去了。反复尝试几次，都没有“不倒”的迹象。我挺纳闷，为什么大大的脑袋它就会倒下去呢？

 我想，可能是硬纸片的密度太大太重了，以至于“头重脚轻”，也可能是硬纸片做成长方形，重心太高导致的。

针对这些可能性，我又开始了第二次制作。依然是将乒乓球用剪刀对半分，这次我将硬纸片剪成了扇形状，目的是降低硬纸片的重心。扇形的弧长只比乒乓球的圆周长大一点点，这样就可以把它围成圆锥形，再和乒乓球粘接起来，连接好以后，圆锥的高大概是3厘米左右。

现在，它在桌上被轻轻碰到也不会倒下了，我尝试多次，它总会回到原来的状态。

    终于成功了！我高兴极了！但这仅仅是个3厘米高的不倒翁，跟平时玩的不倒翁相比，简直就是个“小矮人”。怎样才能让它长高点呢？

老师告诉我，可以向底部的乒乓球添加一些沙子或者小绿豆，从而进一步的降低重心，提高稳度。

我照做了，确实如此，将沙子添加到乒乓球体积的三分之一，不倒翁已经可以长高到7厘米左右了。但是如果沙子添加太多，会适得其反，不倒翁的灵活性将降低。

这到底是为什么呢？翻阅资料我明白了其中的奥秘：

上轻下重的物体比较稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在水平的桌面上竖立状态处于平衡时，重心和接触点的距离最小，也就是说重心是最低的。当偏离平衡位置后，重心是向上升高的趋势。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，不倒翁要回复原来的位置。因此，这种状态的平衡是稳定平衡。所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒的。

没想到，这么一个小小的不倒翁也会有如此多的奥秘，我喜欢动手动脑实验后收获知识的成就感，这和课堂上听老师上课是完全不同的。

评委点评：作者通过亲自动手制作不倒翁，探索到增强物体稳度的方法，通过这种方法获得的知识一定是有生命力的知识。而且作者通过这种探索，掌握了获得知识的方法，这是物理教学最重要的成果。