铁棒会停在什么位置

时间:2024-11-29 03:08:01

如图所示,铁棒的正中心钻有一个孔,在这个孔里,穿着一条非常牢固的细金属丝,使这根铁棒能够沿着水平轴线旋转。请问:如果转动这根铁棒,它最后会停在什么位置?

铁棒会停在什么位置

图 如果转动这根铁棒,它最后会停在什么位置?

通常情况下,人们可能会认为:铁棒最终会停在水平位置,只有这个位置才能使它保持平衡。但是,他们可能没有想到,这根铁棒可以在任何位置保持平衡。

怎么样,这个答案是不是非常简单?但是,为什么对于这个答案很多人却无法认同,也不相信呢?这是因为,在日常生活中,我们所见到的都是在棒子的中央拴一条线把它挂起来,对于这样的棒子来说,确实在水平位置才能保持平衡,所以人们就想当然地认为,对于这根中间穿着金属丝的铁棒来说,也是在水平位置的时候才能保持平衡。

但是,用线挂起来的棒子和在中间轴上穿着金属丝的棒子是不一样的。严格来说,对于在中间轴上穿着金属丝的棒子来说,孔的位置正好是棒的重心位置,它可以在任何位置保持平衡。而对于挂起来的棒子来说,悬挂的点并不是在重心位置。如 图所示,如果是挂起来的棒子,悬挂点并不是在它的重心位置,而是在重心偏上的地方。对于这样悬挂着的棒子来说,它的重心跟悬挂点是在一条竖直线上,只有这时,才能保持这根棒的平衡。如果把这根棒子倾斜,它的重心就会离开这条竖直线,如图(b)所示。这种常见的现象,使很多人都产生了错觉,认为放在水平轴上的这根铁棒不可能停留在倾斜的位置上。

铁棒会停在什么位置

图 为什么在中间用线悬挂起来的棒子会在水平的位置保持平衡?