答案有两种可能:一是既然是平衡的,像天平一样,肯定两边一样重。二是两边不一样重,因为两边一大一小,一长一短,所以重量不一样,哪边重,猜不出。要解决这个问题,我们需要了解这样的物理知识:杠杆平衡原理。
什么是杠杆?杠杆就是一根硬杆。它很简单,但它一种最简单的机械。很多非常非常复杂的机器里面都利用了杠杆原理。杠杆中有的省力,有的省距离。生活中也有很多例子:比如撬棍撬石头、用羊角锤起钉子等是利用它省力;用镊子夹东西、用桨划船等是利用它省距离。杠杆平衡原理是:当一个杠杆静止或缓慢的匀速圆周转动时,我们说这个杠杆是平衡的。杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,就是动力乘以用力线到原点的距离等于助力乘以用力线到原点的距离。
当细线把长萝卜吊起,在水平位置上平衡时,它就相当于一个平衡的杠杆。根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。假设左端为细端,右端为粗端。平衡时,萝卜只受地球引力和线的拉力,细线位置相当于杠杆的原点,细端粗端各有一个重心,在重心点受向下的重力。根据平衡条件,细端重力×细端重心到原点的距离=粗端重力×粗端重心到原点的距离,用字母表示为:G细×L细=G粗×L粗,由常识可知:细端的重心离细线的距离一定比粗端重心离细线距离大,即:L细>L粗,由平衡条件知道,G粗>G细,即粗端的重量比细端重量要大。
这个计算结果是不是有些出人意料,有些费解,但这确实是经过科学计算得出的结论。我们也可以这样想象一下:在非常极端的情况下,在一根0重量的杠杆两端,一端挂一个100斤的杠铃,另一端挂一个1斤的杠铃,我们要让杠杆平衡,请问手要抓哪儿?肯定是更靠近重的杠铃一端。杠杆平衡时哪一端更重?答案不言自明。
阿基米徳说:“给我一个支点,我能撬起地球。” 同学,给你一个支点,你能成就什么?
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