一、不倒翁的原理

上輕下重的物體比較穩(wěn)定，也就是說(shuō)重心越低越穩(wěn)定。當(dāng)不倒翁在豎立狀態(tài)處于平衡時(shí)，重心和接觸點(diǎn)的距離最小，即重心最低。偏離平衡位置后，重心總是升高的。因此，這種狀態(tài)的平衡是穩(wěn)定平衡。所以不倒翁無(wú)論如何搖擺，總是不倒的。再比如像我們?cè)诳萍拣^看到的“錐體上滾”實(shí)驗(yàn)，也是這個(gè)道理，由于錐體的形狀和兩邊軌道的形狀，使它的重心在下降，但看起來(lái)好像在上升，向上滾與生活中的事實(shí)不符合。但它只是一種假像，看到它的本質(zhì)，還是重心降低了，因此重心越低越穩(wěn)定。

二、不倒翁原理在生活中的應(yīng)用

不倒翁力學(xué)原理在人們的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。在建筑設(shè)計(jì)、玩具制造、生活用品、汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及體育健身等方面，不倒翁原理不僅帶給了人們樂(lè)趣，人們還對(duì)"上輕下重的物體因重心低而更加穩(wěn)定"加以充分利用，常見(jiàn)的有不倒翁玩具、不倒翁式水杯、不倒翁式沙袋。

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(nèi)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(dòng)時(shí)杯體可搖晃。不倒翁沙袋是一種常見(jiàn)的體育鍛煉器械，它依靠其鐵質(zhì)材料的底盤(pán)來(lái)穩(wěn)定重心，使絕大部分的重量都集中在很低的位置，上部?jī)H為很輕的軟質(zhì)泡沫或其他物質(zhì)，即使受到較強(qiáng)的外力作用，沙袋也不會(huì)傾倒。類似的還有電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。

在建筑設(shè)計(jì)、汽車結(jié)構(gòu)方面，有1300年歷史的西安小雁塔，歷經(jīng)幾十次地震而不倒，史載大地震曾使其3次開(kāi)裂又3次復(fù)合，尤其是1556年的一次地震將其由56米的完整高度震為43米的現(xiàn)存高度，但是其塔身不傾斜，讓人驚奇。原因何在？小雁塔塔基四周直徑60米左右的地下，由外至塔基中心處的夯土層逐漸加深，中心部位是數(shù)層青石，上面用磚砌出塔基，同時(shí)地面壘了三米高的臺(tái)基，其正上方才是塔身。這使得此塔整體上好似不倒翁一般，故雖經(jīng)千年而無(wú)大恙。

汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)，通過(guò)增加底盤(pán)占整個(gè)車體重量的比例，降低汽車的重心，可以使汽車在緊急剎車或者轉(zhuǎn)彎時(shí)，保持平衡狀態(tài)，避免撞車、翻車等危及生命安全的交通事故的發(fā)生，用不倒翁原理提高了汽車的操控性能。

此外，在科技館看到的"錐體上滾"實(shí)驗(yàn)，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(shì)等，都利用到了不倒翁原理。