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欹器的製作

欹器的製作通常涉及以下步驟:

準備材料。可以使用不同的容器,如紙杯寶特瓶等,以及輔助材料如剪刀、打孔器、竹籤或細線等。

製作容器。對於紙杯,可以在杯身二分之一處打兩個孔,孔徑與小木棍橫截面直徑相等,兩孔連線稍微偏離孔所在平面的圓心,小木棍插入杯壁的兩個小孔中作為轉動軸;對於寶特瓶,可以在瓶身上找到合適的位置對稱地打兩個孔,孔的位置要合適,可以使用釘子和電動螺絲刀自製打孔器,打孔位置最好在重心附近稍低的平面。

組裝裝置。將製作好的容器架在其他容器上,如使用高腳杯作為架子,確保裝置穩定。

測試原理。向容器中加水觀察其變化,當容器空著時會向前傾斜(虛則欹),加入一定量的水後容器可以直立(中則正),但如果水太多,容器又會向前翻倒(滿則覆)。

這種裝置的原理是基於質量不均勻物體重心的變化。當容器內質量分布不均時,其重心會偏移,導致容器傾斜。隨著水的加入,容器的重心會發生變化,從而影響其穩定性。