基本介紹
基本原理,詳細簡介,
基本原理
Gomboc
不倒翁是人們非常熟悉的一種物理力學現象，其原理是上輕下重的物體比較穩定，也就是說重心越低越穩定。當不倒翁在豎立狀態處於平衡時，重心和接觸點的距離最小，即重心最低。偏離平衡位置後，重心總會升高。因此，不倒翁的這種平衡狀態是穩定平衡，無論如何搖擺，它總是不倒。即使外力改變其平衡，一旦外力消失，它還會迅速恢復。不倒翁只有一個平衡點和一個非平衡點，但不倒翁內部是不均勻的，下部重或者在底部安裝有配重物體。
圖1:◆Gomboc詳細簡介
圖1：◆Gomboc是世界上首個只有一個穩定平衡點和一個非穩定平衡點的均質物體，它最大的特點是無論以何種角度將其放置在水平面上，都可以自行回到其穩定點。
如何才能找到既具有不倒翁的功能，但其內部又是均勻無配重物的形體，許多年來數學家在這一問題上絞盡了腦汁。匈牙利數學家首先用膠合板製成了一個比較複雜的形狀，從不同位置擺放來觀察其翻倒後是否能自動恢復到平衡點。研究人員通過數學計算發現，任何平面形體至少有2個平衡點和2個非平衡點。隨後，研究人員在三維形體上進行試驗，並通過數學計算模型，用實物製成了獨一無二的形狀（如圖1）。它的表面是非常複雜的修圓形狀，在自然界中，印度的星龜具有類似的形狀（如圖2）。
圖2:星龜研究人員將上述奇特形體稱為“Gomboc”。它完全具有不倒翁的功能，也就是說，只有一個平衡點和一個非平衡點，受到外力傾斜或翻倒後，一旦外力消失，會自動恢復到原平衡點。
