用塑料杯制欹器

欹器，是一種灌溉用的汲水罐器，它是我國古代勞動人民在生產實踐中的創造的智慧結晶。欹器有一種奇妙的本領：未裝水時略向前傾，待灌入少量水后，罐身就豎起來一些，而一旦灌滿水，罐子就會一下子傾覆過來，把水倒凈，爾后又自動復原，等待再次灌水。我們完全可以利用很簡單的材料自制一個這種奇妙的欹器。

取一只塑料杯，設法找到空杯子的重心位置，在其水平面上方一點的杯壁上鉆2只孔，孔徑與自行車幅條的直徑等大，并且使兩孔的連線稍稍偏離孔所在平面杯壁支線的圓心(盡管你對準圓心鉆孔，一般也總會產生1～2毫米的偏差)。再取一段自行車的輻條，緊緊地插入一杯壁的兩個小孔中，作為容器的轉軸。然后用鐵絲做一個支架，把杯子的轉軸架在支架頂端的凹槽內，欹器也就制成功了，如圖所示。

制好后，請灌水試試。想一想，在灌水的過程中，整個容器系統的重心是怎樣變化的?為什么灌一點水以后，容器要豎直一些?灌滿水后，為什么容器又會一下子傾覆過來?水倒凈后，為什么又會復原?請用我們平日學習過的平衡與不平衡的原理加以解釋。

這種翻斗式的容器有很廣泛的用途，例如礦山的礦車，某些廁所里那種定時沖洗的翻斗，以及氣象觀測雨量計內的計量容器等等，都是根據這種構思設計的。當然，我們還可以在日常生活中設計更多的這種日用小欹器。