双锥体上滚实验是如何“对抗”重力的？

　　由于重力场的作用，我们日常生活中见到的大多数物体的运动状态都是从高处向低处运动，比如雨滴从天空坠落、成熟的苹果落到地上、水往低处流等。但也有一些看起来与之背道而驰的现象，物体会从低处向高处运动吗？这是怎么回事呢？要想说明这种现象，我们大家可以一同进行一个经典实验——双锥体上滚实验。

　　双锥体上滚实验就是双锥体在特定的轨道上出现类似反重力的现象，从轨道低处自动滚到高处。

　　如果你想亲手体验一下这个实验的奥妙，第一步是要准备好以下器材:一个双锥体和一条滚动轨道。可制作双锥体的材料非常多，比如圆木棒、两个类似锥体的容器瓶，还可以用硬纸壳加工制作一个双锥体。滚动轨道的制作也不繁琐，找两根废旧的自行车车条，将其架设成有一定角度的斜坡即可。不过必须要格外注意的是，轨道的形状要摆成“V”字形，同时结合双锥体的大小和长度，对轨道进行灵活调整，使高的一端的间距大于低的一端，双锥体在低端时能自然地向上滚动，并且不会脱轨。器材准备完备后，便可以亲自进行双锥体从低处向高处运动的实验了。

　　那么问题来了，为什么双锥体可以对抗重力的作用，向高处运动呢？这一现象涉及到的主要原理是“能量最低原理”。由于能量较低的状态较为稳定，所以我们能看到的一切自然变化进行的方向都是使能量降低，也就是说物体或系统的能量总是自然地趋向最低状态。在双锥体上滚实验中，这一原理的核心在于锥体于重力场中的平衡问题，运动的物体在重力的作用下总是平衡在重力势能极小的位置。

　　当双锥体处于轨道低端时，两根导轨的间距很小，锥体停在此处的重心就会被抬高；而处于轨道高端时，两根轨道较为分开，锥体停在此处的重心便会下降。因此在重力场的作用下，双锥体为了保持稳定，只能往“上”滚。

　　双锥体上滚的实验遵循了能量守恒和转换定律，当双锥体向高处运动时，重力势能减小，并转换为动能。

　　双锥体上滚实验巧妙地利用了锥体的形状，将支撑点在锥体中轴线方向上的移动(横向)对锥体重心的影响与斜双轨的倾斜(纵向)对锥体重心的影响结合起来，当横向作用占主导时，锥体自然会向双轨的高处运动。

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