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第二章力·功·摩擦 2.10自己會平衡的木棒

來源:百度文庫 2010-08-31 15:07:20

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第二章力·功·摩擦 2.10自己會平衡的木棒

  把一根光滑的木棒放在分開的兩手的食指上。現在相向移動兩個手指,直到合并在一起為止。非常奇怪,兩個手指碰在一起的時候,木棒還保持著平衡,并沒有掉下來。你可以把這個實驗重復做幾次,并且每次變換手指一開始放的位置,可是結果總是一樣:木棒最后總是平衡著。如果不用木棒,而是用畫圖的尺、有杖頭的手杖、打彈子的棒、擦地板的刷子,也能得到同樣的結果。

  這種出人意料的結果是怎樣得到的呢?

  首先應當明白:木棒平衡在合并在一起的兩個手指上的時候,兩個手指顯然是在木棒的重心下面(如果從重心引出的一條豎直線能夠通過支持物的范圍里,那末這物體就在平衡狀態中)。

  在兩個手指分開的時候,離木棒重心近的那個手指,負荷的重量比較大。壓力大,摩擦力也大;離重心近的那個手指一定會比離重心遠的手指受到更大的摩擦力。因此離重心近的手指就不在木棒下面滑動;滑動的總是那個離重心遠的手指。一當滑動的那個手指比不滑動的那一個更接近重心的時候,就換了一個手指滑動了。經過幾次這樣的交換,兩個手指就并在一起。因為每次只有一個離重心比較遠的手指在移動位置,所以兩個手指最后碰在一起的地方,必然是在木棒重心的下面。

  在結束這個實驗以前,讓我們用擦地板刷子再做一次,并且同時提出這樣一個問題:如果在兩個手指碰在一起的地方把刷子切成兩段,再把它們各放在天平的一頭。那末,哪一頭會比較重些——是柄的那一頭,還是刷子那一頭?

  看來,刷子的兩部分既然能在手指上平衡,那末在天平上也應當能夠平衡。可是事實上,刷子的那一頭要比較重些。這又是什么道理呢?原來刷子平衡在手指上的時候,兩部分的重力是加在一根杠桿的長短不等的兩臂上的,而在天平上,這兩部分重力是加在一條等臂的杠桿的兩端的。

  我們還可以置備一些棒,它們重心的位置各不相同,把這些棒在重心地方切成長短不同的兩段。把每根棒的兩部分放在天平上,你一定會非常驚奇,原來短的一段總比長的一段要重些。

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