不知你是否留意:平放的磚頭很穩,但當它豎立放時很容易翻倒。同理裝著水的瓶子也比空瓶來得穩。如果在瓶裡裝上四分之一的水銀(水銀比水重13.6倍,它是最重的液體),那麼,就更穩定。
從以上的生活例項來看,要使一個東西穩定、不會翻倒,必須滿足兩個條件:它的底面積要大,重量也要儘可能集中在底部。也就意味著,它的重心要低。某物體的重心可以認為是重量的中心,也是物體所受重力的作用點。
對於所有物體來說,如果物體的底面積越大,重心越低,那麼,物體就越穩定,越不容易倒。如,塔形建築物總是下面大,上面尖;人們裝運貨物時,總是把重的東西放在下面,這樣才能平衡。
不倒翁之所以不會倒,正因為它很好地符合了上面的條件。因為它的整個身體都很輕,只是不倒翁的底部有一個較重的東西——鉛塊或鐵塊,所以,不倒翁的重心很低。另一方面,不倒翁的底面積大而圓滑,很容易擺動。當不倒翁向一邊傾側時,因為支點(和桌面的接觸點)發生變動時,實重心和支點就不在同一條鉛垂線上,這時重力的作用會使它繞支點擺動,使它恢復到正常的位置。不倒翁傾斜的程度越大,支點離開重心的水平距離就越大,重量產生的擺動效能也會增加,使它恢復原位的趨勢也就越明顯,因此不倒翁是永遠推不倒的。
乒乓球、足球、籃球等球形物體都能夠靜止,這是因為它們的重心和支點都在同一條鉛垂線上,而且重心的高度不變。我們把物體的這種狀態稱為隨遇平衡。通常我們橫放著的鉛筆,也是一種隨遇平衡,因為它的重心的高度是不變的。
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