Задача 15.1. На рисунке 15.9 представлена фотография иг- рушки, которую называют «Ванька-встанька» или «неваляшка».
После наклона Эта игрушка сама возвращается в исходное по-
Ложение устойчивого равновесия. Объясните, почему так проис-
ХОДИТ,
рушки с замечательным свойством: «орёл находиться
КЛЮва на конец карандаша. Объясните такую устойчивость
Задача 15.2. На рисунке 15.10 представлена фотография иг-
в состоянии устойчивого равновесия, опираясь только кончиком
«орла».
Задача 15.3. Как можно заставить карандаш стоять устой-
чиво на кончике грифеля, используя этот карандаш и перочин-
ный нож (рис. 15.11)?​

1). Неваляшка.

Особенность игрушки в том, что ее центр тяжести расположен очень низко. Для того, чтобы вывести игрушку из положения устойчивого равновесия необходимо наклонить ее так, чтобы вертикаль, проведенная через центр тяжести, вышла за границу площади опоры. Однако, нижняя часть игрушки представляет из себя шар, а верхняя часть игрушки по массе значительно уступает грузу, расположенному в нижней части шара.

В результате, при попытке положить игрушку горизонтально, получаем рычаг, где тяжелый груз всегда перевешивает легкий верх игрушки и неваляшка возвращается в исходное вертикальное положение.

Таким образом, неваляшка - игрушка, наглядно использующая устойчивое равновесие. То есть, при выведении игрушки из положения равновесия, возникают силы, возвращающие ее в положение, при котором центр тяжести располагается максимально низко. (см. рис.)  

3). Еще более яркий пример устойчивого равновесия - карандаш, стоящий на грифеле и птичка, сидящая на пальце (см. рис.). В обоих случаях центр тяжести всей конструкции находится ниже точки опоры. Поэтому вывести такую конструкцию из положения устойчивого равновесия невозможно.