比萨斜塔屹立不摇的原因是...

2020-07-19    收藏967
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比萨斜塔屹立不摇的原因是...
图片来源:摘自《观念物理2》

如图所示,把一个铅锤钉在重木块的中心,然后倾斜这木块,直到木块翻倒为止。你可以看得出来,当铅锤线超出木块的底座时,它便开始翻覆。

比萨斜塔屹立不摇的原因是...

物体会翻倒的规则是:当重心仍然位在支承面的上方时,物体会保持直立状态;当重心落到支承面以外的区域时,物体就会翻倒了。

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比萨斜塔之所以还没有倒,就是因为它的重心还没有超出底面的关係。如图所示,由重心处往下画的一条垂直线,仍然落在底面内,所以比萨斜塔迄今已经矗立了几世纪仍不坠。若它再多倾斜一点儿,使重心超出底面之外的时候,比萨斜塔就会倒了。

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支承一个物体的底座(或底面),不一定都得是实心的固体。如图所示,椅子的四只脚所围出来矩形面积,就是那把椅子的支承底面。实际上来说,若比萨斜塔的倾斜角度变大的话,我们可以在比萨斜塔旁边竖立起支承用的柱架,它的功用就是创造新的支承底面。只要重心位在支承底面之上,物体就能保持不坠。

比萨斜塔屹立不摇的原因是...

你一定试过把长柄扫帚倒立,让扫柄抵在手掌上试着去平衡它吧!这时支承底面很小,且也远低于重心,所以很难保持平衡。不过,在经过一些练习之后,你就会学会怎幺去控制你的手,让它能够準确地跟着重心移动。你所学会的技巧,正是不多不少地对些微的重心变化做出恰当的反应。

同样的道理,在火箭发射升空时,高速电脑的精确计算可帮助沉重的火箭直直升空。电脑将各个喷嘴的点火规格化,以準确控制及校正,就像你的大脑会调节你手脚的移动好平衡倒立的扫帚那样。这两种「技艺」都是非常惊人的。

【书籍资讯】
《观念物理2》
比萨斜塔屹立不摇的原因是...

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