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      今天你立掃帚了嗎

      2020-05-25 09:12小樹林
      學(xué)與玩 2020年4期
      關(guān)鍵詞:錘子掃帚引力

      小樹林

      前段時(shí)間,一項(xiàng)“立掃帚”的活動(dòng)風(fēng)靡起來,或者你還看到過這樣的消息:美國宇航局(NASA)說,2月11日這天,地球的引力最小,所以平時(shí)一放就倒的掃帚可以在這天立起來,這也是全年唯一能讓掃帚站立的一天。于是,好多人紛紛拿出自己家的掃帚做起了實(shí)驗(yàn)。這一試不要緊,大家驚訝地發(fā)現(xiàn),自家的掃帚居然真的穩(wěn)穩(wěn)地立在了地上,有的還能數(shù)小時(shí)不倒呢。難道地球的引力真的變小了?

      地球的引力變小了嗎

      要回答這個(gè)問題,我們得先來看看究竟什么是引力。經(jīng)??础秾W(xué)與玩》的你肯定聽過牛頓和蘋果的故事。在幾百年前,有一個(gè)非常著名的科學(xué)家叫牛頓。據(jù)說有一天,他坐在蘋果樹下,被樹上掉下來的蘋果砸到了腦袋。牛頓沒有抱怨自己運(yùn)氣不好,而是想,為什么蘋果會(huì)落到地上,而不是飛到天上呢?他想了好久,終于想明白了,原來是因?yàn)榈厍驅(qū)μO果有吸引力啊。雖然這個(gè)故事可能是虛構(gòu)的,但確實(shí)展現(xiàn)了科學(xué)家思考地球引|力的開端。

      后來,其他科學(xué)家在牛頓的想法基礎(chǔ)上繼續(xù)研究,發(fā)現(xiàn)原來世界上任何東西都能產(chǎn)生引力,只不過像地球、太陽這種比較重的東西產(chǎn)生的引力比較大,而像汽車、石頭這樣相對比較輕的東西,產(chǎn)生的引力比較小,以至于你感覺不到而已。

      那么,地球的引力真的在2月11曰那天變小了嗎?當(dāng)然沒有。地球引力的大小只跟地球的重量有關(guān),而地球并沒有在那天變得特別輕,所以那天地球的引力也跟平時(shí)沒有什么不一樣。

      為了怕大家誤會(huì),NASA也站出來辟謠,表明讓掃帚立起來的基本物理學(xué)原理在每一天都有效。

      站得穩(wěn),其實(shí)另有玄機(jī)

      引力沒有變化,那么掃帚為什么能站起來?其實(shí)這是由于它重心低,再加上本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)。對于任何有重量的東西,比如你正在看的這本《學(xué)與玩》雜志,如果你拎起它的一個(gè)角,就會(huì)發(fā)現(xiàn),這本雜志會(huì)沿著一個(gè)方向垂下去。如果你多拎幾次,每次拎不同的角,就會(huì)發(fā)現(xiàn),不同的下垂方向交匯在一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是重心,它代表了一個(gè)物體不同部分受到重力的綜合作用。

      明白了什么是重心,我們就不難理解,因?yàn)閽咧闶直荛L、很輕,而掃帚頭很短、很重,所以當(dāng)你把掃帚豎起來的時(shí)候,它的重心非常低。再加上掃帚頭的底面是一個(gè)平面,就像臺(tái)子似的,所以當(dāng)你把掃帚立起來的時(shí)候,它就能穩(wěn)穩(wěn)站住了。

      除了立掃帚,在春分這個(gè)節(jié)氣,人們還有立雞蛋的習(xí)俗。按老祖宗的說法,春分這天白天和黑夜一樣長,所以雞蛋能立住。其實(shí)這也是重心玩的小把戲。只要你能找到雞蛋的重心,然后讓它的重心位于垂直于桌面的線上,雞蛋在任何時(shí)候都能穩(wěn)穩(wěn)站住。只不過,雞蛋的底面比較圓,做這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要比立掃帚更有耐心。

      利用重心,你也能當(dāng)魔術(shù)師

      說了這么多,其實(shí)你也可以利用重心玩點(diǎn)花樣,在你的好朋友面前“秀”一下。我現(xiàn)在就來教你一個(gè)。你需要準(zhǔn)備的道具有一把錘子、一根筷子、一條短一點(diǎn)的繩子,以及一張桌子。

      首先,用繩子把錘子的前三分之一處和筷子的前三分之一處連在一起。接下來是最重要的一步,你要用錘子的另一頭頂住筷子的另一頭,就像圖片這樣。最后,把筷子的前半段放在桌子邊緣。只要你耐心地調(diào)整繩子的位置,就會(huì)發(fā)現(xiàn),筷子居然穩(wěn)穩(wěn)地掛在了桌子邊緣,而不會(huì)掉下去!

      是不是很神奇?其實(shí)這也是重心搗的鬼。當(dāng)你用繩子把錘子、筷子連在一起后,它們?nèi)齻€(gè)就會(huì)組成一個(gè)三角形。只要繩子的長度、連接的位置恰當(dāng),這個(gè)三角形的重心就可以落在筷子的前半段。當(dāng)你把它掛在桌子邊的時(shí)候,重心就落在了桌子邊緣,它們也就能穩(wěn)穩(wěn)地掛住了。重心就是這么神奇,趕緊試一下吧!

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