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第二章力·功·摩擦 2.10自己会平衡的木棒

中考 2023-02-01 13:02中考时间www.ettschool.cn

第二章力·功·摩擦 2.10自己会平衡的木棒

  把一根光滑的木棒放在分开的两手的食指上。现在相向移动两个手指,直到合并在一起为止。非常奇怪,两个手指碰在一起的时候,木棒还保持着平衡,并没有掉下来。你可以把这个实验重复做几次,并且每次变换手指一开始放的位置,可是结果总是一样木棒总是平衡着。如果不用木棒,而是用画图的尺、有杖头的手杖、打弹子的棒、擦地板的刷子,也能得到同样的结果。

  这种出人意料的结果是怎样得到的呢?

  应当明白木棒平衡在合并在一起的两个手指上的时候,两个手指显然是在木棒的重心下面(如果从重心引出的一条竖直线能够通过支持物的范围里,那末这物体就在平衡状态中)。

  在两个手指分开的时候,离木棒重心近的那个手指,负荷的重量比较大。压力大,摩擦力也大;离重心近的那个手指一定会比离重心远的手指受到更大的摩擦力。离重心近的手指就不在木棒下面滑动;滑动的总是那个离重心远的手指。一当滑动的那个手指比不滑动的那一个更接近重心的时候,就换了一个手指滑动了。经过几次这样的交换,两个手指就并在一起。因为每次只有一个离重心比较远的手指在移动位置,所以两个手指碰在一起的地方,必然是在木棒重心的下面。

  在结束这个实验以前,让我们用擦地板刷子再做一次,并且提出这样一个问题如果在两个手指碰在一起的地方把刷子切成两段,再把它们各放在天平的一头。那末,哪一头会比较重些——是柄的那一头,还是刷子那一头?

  看来,刷子的两部分既然能在手指上平衡,那末在天平上也应当能够平衡。可是事实上,刷子的那一头要比较重些。这又是什么道理呢?原来刷子平衡在手指上的时候,两部分的重力是加在一根杠杆的长短不等的两臂上的,而在天平上,这两部分重力是加在一条等臂的杠杆的两端的。

  我们还可以置备一些棒,它们重心的位置各不相同,把这些棒在重心地方切成长短不同的两段。把每根棒的两部分放在天平上,你一定会非常惊奇,原来短的一段总比长的一段要重些。

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