กฎเพื่อให้กล่องมั่นคงยากที่จะเอียง

ฉันได้สร้างกล่องทรงลูกบาศก์จากแผงไม้ที่ฉันนอนอยู่แล้ว เป็นของแข็งอย่างสมบูรณ์แบบฉันสามารถผลักดันจากทุกด้านและจะไม่เอียง

กล่องถัดไปไม่ควรมีรูปทรงลูกบาศก์ แต่สูงกว่าความลึกสมมุติว่าสูง 20 ซม. กว้าง 20 ซม. และลึกZซม. ถ้าฉันทำให้มันไม่ลึกพอยกตัวอย่างเช่น 5 ซม. ลึกมันจะง่ายที่จะเอียงมันด้วยการดันจากด้านหน้า

ฉันจะทำให้ความลึกของZ มีขนาดเล็กแค่ไหนในขณะที่ยังทำให้กล่องมีเสถียรภาพเพียงพอ มีกฎเชิงตัวเลข / วิศวกรรมสำหรับสิ่งนั้นหรือไม่?

จะทำอย่างไรถ้าฉันเพิ่มน้ำหนักให้ฐานมากขึ้น น้ำหนักและความหนาของผนังของกล่องมีส่วนช่วยในการทรงตัวของกล่องมากแค่ไหน?

ค้นหาจุดศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วงซึ่งในปริซึมสี่เหลี่ยมจะอยู่ที่ x / 2, y / 2, z / 2 กล่องจะเกิดขึ้นเมื่อจุดศูนย์ถ่วงเคลื่อนที่นอกรอยเท้าของกล่อง (หรือดูที่จุดตัดของเส้นทแยงมุม)

หรือหากคุณต้องการเมื่อเส้นสีเทาในแผนภาพด้านล่างผ่านแนวตั้ง

การเพิ่มน้ำหนักลงที่ด้านล่างจะทำให้จุดศูนย์ถ่วงลดลงซึ่งหมายความว่าเส้นสีเทานั้นชันน้อยกว่าและจะต้องใช้ปลายมากกว่าในการวางแนวตั้ง

ที่นี่ด้วยการเพิ่มน้ำหนัก CG ที่ต่ำลงทำให้กล่องมีเสถียรภาพมากขึ้น

หากคุณรู้ว่ากล่องนั้นมีแนวโน้มที่จะให้ทิปในทิศทางเดียวเท่านั้น (เช่นถูก จำกัด ด้วยกำแพงและสามารถที่จะออกไปได้) คุณสามารถวางน้ำหนักทั้งหมดไว้ที่มุมเพื่อเลื่อน CG ไปทางผนังและเปลี่ยน มุมยิ่งมากขึ้น แต่สิ่งนี้จะทำให้ tippier ไปในทิศทางอื่น