一次,我在家看综艺节目时,一位选手的操作惊到了我:他拿出一罐可乐,用吸管一点一点地喝,一边小心翼翼地尝试将其斜放在桌面上,在喝了几口后,可乐罐居然像个杂技演员似的斜立在了桌面上,这位选手还轻轻触碰可乐罐,也不会倒。后面这位选手解释到:“这是利用了重心与平衡的原理,可乐罐的重心垂直线落在桌子支撑点上,它就能斜立起来。”
我感到非常有趣,也找来易拉罐,学着做试验,去寻找物体的重心,验证重心与平衡的关系。
我先拿没开封的易拉罐和空易拉罐来进行尝试,看看能不能斜立。我试了试,装满水的易拉罐明显过重,我松手后,它会不受控制地倒下;空易拉罐轻飘飘的,同样也无法斜立。
接下来,我准备好一杯水和一个空易拉罐,开始进行实验。先往易拉罐里加一点水,尝试斜立后,通过掂量和观察发现水太少,导致无法让易拉罐斜立。接着继续加水,不断重复……可能是我每次加水的量太多了,罐内水过半后,依旧无法斜立,如果再加就满了,我只好把易拉罐内的水倒出来,不断调整每次倒水、加水的量。
在反复几次尝试下,我成功让易拉罐斜立在桌面上,此时罐内的水大约是易拉罐的容量的1/4,我又继续往里面加了点儿水,发现1/3的水也可以使重心垂直在桌子支撑点上。我妈跟我说,是因为易拉罐底部是圆的,桌面支撑点是极小一块面积区域,重心垂直线很靠近或落在那片区域,都能达到平衡。这就是水多一点,在易拉罐重心位置变化不大也能斜立的原因。
果然,当一个物体的重心垂直线落在该物体支撑点上时,就会处于平衡状态。要想使物体平衡,重心位置是很重要的因素。好比走独木桥,我们会不自觉地展开双臂,感觉这样比较不容易摔倒,这其实也是通过双臂来调整我们的重心,使重心垂直在落脚点,从而达到平衡。生活中,这样的例子还有拿着长杆走钢丝、不倒翁等等,它们都运用了重心垂直线和支撑点的平衡关系原理。
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