ساختار لیوان و اصل آن

ساختار

لیوان یک پوسته توخالی است و وزن آن بسیار سبک است.پایین بدن یک نیمکره جامد با وزن زیاد است و مرکز ثقل لیوان در داخل نیمکره قرار دارد.یک نقطه تماس بین نیمکره تحتانی و سطح تکیه گاه وجود دارد و زمانی که نیمکره روی سطح تکیه گاه می غلتد، موقعیت نقطه تماس تغییر می کند.یک لیوان همیشه با یک نقطه تماس روی سطح تکیه گاه می ایستد، همیشه یک مونوپاد است.

اصل

اجسامی که در بالا سبک و در پایین سنگین هستند، پایدارتر هستند، یعنی هر چه مرکز ثقل کمتر باشد، پایدارتر است.هنگامی که لیوان در حالت ایستاده متعادل است، فاصله بین مرکز ثقل و نقطه تماس کمترین است، یعنی مرکز ثقل کمترین است.مرکز ثقل همیشه پس از انحراف از موقعیت تعادل بالا می رود.بنابراین، تعادل این حالت یک تعادل پایدار است.بنابراین، مهم نیست که لیوان چگونه تاب بخورد، سقوط نمی کند.

به دلیل شکل مخروط و شکل مدارهای دو طرف، مرکز ثقل آن در حال پایین آمدن است، اما به نظر می رسد که در حال بالا رفتن است و چرخش با واقعیت زندگی مطابقت ندارد.اما این فقط یک توهم است.با دیدن ذات آن، مرکز ثقل همچنان پایین است، بنابراین هر چه مرکز ثقل پایین تر باشد، پایدارتر است.