最近一条消息在刷屏:“由于地球引力的作用,今天是一年中扫把能站立起来的唯一的一天”
有可能是最近大家在家里待得无聊,拿这个开个玩笑,聊解无趣吧。但从大家发的信息里,看来还真有人把这个当真了吧!下面我就给大家说说这个无聊但很有趣的问题。
首先说结论吧:扫把无论是昨天前天大前天、今天明天后天 大后天,都能立起来。
图一 图片来自网络
图二 立起来的扫把
那么扫把怎么就立起来了?说起来这个问题应该是初中物理就学习过的问题,我来带大家温习一下吧。
在地球上(在别的星球也一样啊)任何物体,由于地球引力的影响,根据万有引力定律,都是有重量的,有重量就存在重心。
那么什么是重心呢?重心在物理学上是这么定义的:
“重心是物体各部分所受重力之合力的作用点。物体的每一微小部分都受地心引力作用(见万有引力),这些引力可近似地看成为相交于地心的汇交力系。由于物体的尺寸远小于地球半径,所以可近似地把作用在一般物体上的引力视为平行力系,物体的总重量就是这些引力的合力。
如果物体的体积和形状都不变,则无论物体对地面处于什么方向,其所受重力总是通过固定在物体上的坐标系的一个确定点,这就是重心”
立扫把就是利用了重心平衡的原理。
图三 扫把的重心
扫把可以看做一个底面是平面的三角椎体。我们抽象到下面的图,以便于分析。