原理超级简单,只要受力平衡就可以了。 在地面上的扫帚受一对力偶的作用,只要两个力偶等效,那么就能维持平衡。
在地面上站立的扫帚受两个力影响,支持力N和重力G。这两个大小相等,方向相反且不在同一条直线上的力,称为力偶。要想使系统稳定,需要让力偶中的两个力作用在同一个支撑面上。
扫帚和地面接触的地方就是支撑平面(在此模型中可以把扫帚头的毛看做一个整体)。支持力N必然在支撑平面上,而重力G如果也作用在支撑平面上,则系统就是稳定的。扫把可以立住。
如果重心在A处,那么无论怎样小心的放,扫帚都会旋转起来,导致站立失败。
PS:
1.怎么判断扫帚的重心:用一根手机撑起扫帚,让扫帚保持平衡的支撑点,就是基本是重心
2.人和扫帚的重力加速度一样,所以,如果重力小扫帚就能立起来,那么人就可以直接飘到空中了。因为越远离地面,重力加速度就会越小
3.用科学的语言解释:作用在同一刚体上的两力偶,如果力偶矩矢相等,则两力偶等效。
4.本文原创,灵感来源于李永乐老师视频。
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