タンブラーの構造と原理

構造

タンブラーは中空のシェルであり、非常に軽量です。下半身は重量の大きい固体の半球であり、タンブラーの重心は半球内にあります。下半球と支持面との間には接触点があり、半球が支持面上を転がると接触点の位置が変化します。タンブラーは常に 1 つの接触点で支持面上に立っており、常に一脚です。

原理

上が軽く、下が重い物体はより安定します。つまり、重心が低いほど安定します。タンブラーを立てた状態でバランスをとると、重心と接触点との距離が最も小さくなり、重心が最も低くなる。平衡位置から逸脱すると、重心は常に上昇します。したがって、この状態の平衡は安定平衡です。そのため、タンブラーがどんなに揺れても落ちません。

円錐の形状と両側の軌道の形状から、重心は下がっているのに、上がっているように見えたり、巻き上がったりするのは現実と一致しません。しかし、それは単なる幻想です。本質を見れば、やはり重心が下がっているので、重心が低いほど安定します。