怎么样让笤帚在地上站着?
扫帚与地面接触的面积有一定的程度,就可以站立着了。如图。
地心引力最小时可将扫把立起来?有何依据呢?
小时候,你一定听过这个故事,并且引经据典,经常将之用于作文写作素材:英国有一个调皮聪明的小孩逃课外出玩耍,累了就在一颗苹果树下睡觉。在睡得迷迷糊糊的时候,突然感到脑袋一阵疼痛,原来一个苹果砸中了自己的额头。此时这个小孩就思考为什么苹果是往下掉而不是往上掉的。没错,这个英国小孩就是大家熟知的科学巨人牛顿,他提出的万有引力定律一直影响着后世。
众所周知,我们之所以可以直立在地面上行走,不会飘到太空外,皆因地球内部地心引力的远古,它能够将地面上的物体牢牢“锁住”在地面,不可轻易摆脱。不然的话,一切就乱了。
你们听说过科拉超级钻孔吗?它是前苏联所进行的一项浩大工程,位于科拉半岛邻近挪威国界的地区,钻孔的深度直达12263米,世界上最深的参数井。刚开始,苏联开展这个计划的目的是为了探索地下石油,后来不知道何人传出这种说法:挖掘科拉钻孔是为了打开一个通道,前往地心世界。可惜工程进行到一半时,科拉超级钻孔中出现了不详的东西,苏联被迫放弃此工程。
虽然不知道以上说法的真假性如何,但是这种做法真的能够挖到地心世界吗?退一万步而言,假设这做法是正确的,但当他们成功挖到地心时,会受到地心引力的束缚和推动,届时会被牢牢地锁住在地心,被岩层之下的岩浆一点点地吞噬,那种场景想想都让人不寒而栗。
依据目前的情况看来,地心引力不是人力能够抵抗的,可以将之当作是一种维持地球正常运转和人们日常生活的一种规律,不可将之打破,不然的话会有可怕的事情发生。与此同时,在这个互联网极为发达的时代,真相和谣言混杂在一起,让人难辨真假,地心引力的话题亦不例外。
2020年2月7日,打开微信朋友圈,你会发现很多人都在晒同一类型的照片,一柄扫把在没有任何的外力支撑下,如何一棵树般直立在地面上。请注意,并不是用胶水把扫把黏在地面上,而是地心引力的作用。因为从不知名的消息渠道传出,美国宇航局(简称NASA)对外宣称,2020年2月7日是地球引力最小的一天,可将扫把竖立起来。因而引发大批网友慢慢追随,一时间关于“扫把、地心引力”等词汇在各大互联网平台上刷屏。
真相到底如何?2月7日真的是地心引力最小的一天吗?当在网络上搜索相关资料时,发现除了某些论坛有这种说法外,NASA官方从来就没有发布过这样的消息,可当作谣言处理。
追根溯源,这种说法来源于美国的一个年代久远的笑话。美国人认为在春天来临之际是地心引力最小的时候,可将扫把在无任何支撑条件的情况下,竖立于地面上。
至于为什么扫把确实可竖立地面呢?因为扫帚的重心比扫帚柄的高点更靠近地步扫帚毛。你可以试着把扫帚水平地放在手指上,然后把扫帚上的毛支开,便可成功使得它竖立在地面上。这只不过是一个小技巧而已。
地心引力并没有我们想象中那般简单,还有很多未解之谜等待着我们去揭开。所以对于民间的某些说法,一定要注意,不可随意相信,不然的话,你极有可能会被欺骗了。
扫帚是如何不靠墙自己站立的,是什么原理?
是因为扫帚的重心如果集中在底部,那么它就能够不靠墙自己站立。前一阵子朋友圈纷纷被一个消息刷屏,说是美国航空局传闻,在7月的某一天,由于地球重力的原因,扫帚将会在这一天能够自己站立,很多人在朋友圈晒图,这是真的。其实如果你在日常生活中尝试过将扫帚站立,你就会发现这其实是一个戏耍人的消息,因为扫帚在哪一天都是可以站立的。
扫帚看似如果立起来会很高,但其实它的重量大部分都在底部。所以如果摆放正确,保持扫帚的重心集中在扫帚毛的中心,这样就可以让扫帚不靠墙就自己站立。这其实是很简单的,物理原理并不是什么稀奇的事情,只是人们在日常生活中没有发现罢了。
其实我们会相信这条假消息的原因,就在于在我们的印象中扫帚就是要靠墙才能立住的。其实这是因为我们日常生活中,打扫完房间后,将扫帚随手放置在墙边,而我们并没有尝试是否扫帚能自己站立,或者说我们在偶尔将扫帚尝试站立时,并没有小心的让扫帚的重心集中在底部,所以给我们一种假象,就是扫帚是没法自己站立的,但其实扫帚是可以不靠墙而自己站立的。
虽然知道了扫帚可以肆以善烈,但是日常生活中又不会有人真的将扫帚独立放立在某个角落,都是将它靠在墙边,毕竟,虽然扫帚能够独立站立,但人经过时或是一跺脚难免它又会倒下来,所以说我们平时都是将扫帚靠立在墙上的。在生活中我们要多留心观察一些视为平常的现象,如果能多做一些实验,那么我们就不会被朋友圈这种假消息骗到,最重要的是有自己的主见,并能够静下心来思考现象背后的本质。
2020年二月十一曰为什么扫帚能立起来?
其实这个问题很简单,因为扫帚的重心比扫帚柄的高点更靠近底部扫帚毛。你可以试着把扫帚水平地放在手指上,就好像跷跷板一样,以此来测试扫帚的重心。
当你把扫帚毛劈开,重心自然就在距离底部很近的地方,并不难找到一个稳定的点。如果扫帚是新的,扫帚毛又直又硬,想要支撑这个重心就更简单了。
因为任何东西倒下,原因都是重心没有支撑,只要重心有支撑,一切问题就迎刃而解。
所以,所谓的扫帚挑战,其实只是考验你寻找重心的能力和耐心,和NASA可没有一丁点儿的关系。
扫帚为什么能立起来?这其中有什么科学道理?
下面,我们就从力学的角度来讨论力学原理。
1.起源
昨晚的扫把风暴源于一张来历不明的截图,如下。也就是说,NASA说这一天(2.11)是地球引力的特殊日子,是扫帚唯一能站起来的一天。
事实上,大家一看就明白,扫帚能不能站起来,跟NASA说的地球的特殊引力没有关系。稍微懂点力学就能明白,扫帚之所以能直立,在于扫帚本身的结构。NASA再也受不了了,出来说:这只是一个基本的物体现象,每天都可以重复。
事实上,目前整个网络上已经出现了大量的解析文本或视频。他们的解释是众所周知的原因:重心在接触面。但是,这个解释太粗糙了。这种解释毕竟只是日常生活经验的总结,远没有上升到理论层面。
2.特别重力?
众所周知,地球的运动其实有点复杂,公转和自转同时进行。那么,2月11日,地球是否处于一个特殊的位置,从而使地球上的引力进入一个特殊的状态?首先2月11日排除自转的影响,大概率是地球公转的引力影响。
这里我们必须给出重力公式如下。g是引力常数,m和m是两个物体的质量,r是它们之间的距离。这个表达式告诉我们,引力只和MMR有关,因为G是常数。
对于地球上的物体,如扫帚,它们的质量是恒定的。因此,影响因素是m和R.地球本身的质量不变,唯一可能的影响是其他天体的引力,比如太阳和月亮。而扫帚不到1kg,扫帚到太阳或月亮的距离是108000英里,所以它们的影响可以忽略不计。简单来说,地球上物体的引力是由地球本身支配的。这其实排除了公转对引力的影响。
另外,地球其实是一个不规则体,地球上每个点的半径r其实是不一样的。因此,根据万有引力公式,同一物体在每一点的引力值都会不同。而地球的平均半径为6371km,地表的起伏对最终重力值影响不大。至此,我们可以判断2月11日地球引力完全没有特殊性。
3.平衡和稳定
既然地球引力没什么特别的,也就是说,你其实随时都可以架起扫帚。所以,我不禁要问,扫把是怎么站起来的?在分析这个扫帚之前,我们先简单介绍一下基本力学原理。上图是“平衡”的技术。有一群人对平衡非常敏感,可以根据奇怪的角度堆叠物体。看似不可能,其实符合力学原理。
所谓平衡,其实不仅仅是物体的合力等于零,它只是条件之一。另一个合成力矩等于零,这也是必须满足的条件。我们通常说物体平衡时,只说两个力平衡,这是不准确的。
平衡可以分为三种情况,如上图。显然第一个球不稳定,会掉下来。而第二个球是稳定的,总是回到原来的位置。第三个球到处都是平衡的。上面显示的平衡技术和垂直扫帚是不稳定的平衡。
4.平扫帚分析
正如其他人所说,扫帚能够直立的一个直观原因是它的重力作用线穿过接触面。但这只是经验总结,远不是一个很深的力学理论。
扫帚竖起后,受力如上图。很简单,只是重力和地面支撑。在这两个力的作用下,扫帚的合力和力矩都为零,所以可以保持平衡状态。
上图蓝色是扫帚和地面的接触面,里面的叉子是重力的作用线。只有当重力作用线位于接触面时,地面向上的支撑力才能形成一对相互抵消的力矩。如果重力作用线在外面,地面上向上的力形成的力矩缺少另一个力矩来平衡。这是扫帚不能失灵的机械原理。
因此,扫帚的重心非常重要。扫把由扫把头和扫把杆组成,其中扫把头质量较重。所以站起来之后,整个重心更靠近扫把头。正好满足重力作用线通过接触面的要求。
了解了原理之后,我们再来分析扫把头。因为扫帚头毕竟比较软,不能直观的支撑直立的扫帚。普通扫帚头是毛毛-shaped塑料制成的。虽然很薄,但也有一定的刚性,这样就可以用一定的刮力清洗。扫帚头毛毛上的力如上所示。这种略微扩大的毛毛实际上略微增加了接触面积,这更有利于平衡。因此,只要扫帚头的毛毛整体向外扩张,而不是凹陷,那么扫帚就可以很容易地竖立起来。
5.摘要
2月11日扫帚的引力和其他日期一模一样,没有任何特殊性。
平衡的原因是扫帚能站起来(合力和力矩都为零)。
为了实现扫帚的平衡,扫帚头的毛毛必须是直立的或向外延伸的,而不是凹形的。
扫把能立起来的物理原理是什么,一道物理题?
扫把能立起来的物理原理是:扫帚能够稳定站立,主要因为力学中的受力平衡,只要扫帚所受的合外力为0,扫帚就可以保持原有运动状态不变。
物理中的受力平衡包括三种:
1、稳定平衡。受到扰动后依旧能回到原来的平衡位置。
2、不稳定平衡。受到扰动后,系统会放大这种扰动,从而加速偏离平衡位置。
3、随遇平衡。随遇而安,哪个位置都可平衡。
扩展资料
扫把立起来的方法:
我们小心把扫帚横放、竖放,耐心寻找就能找到它的重心,通常它位于扫帚的底部。加上如果扫帚是新的,扫帚毛又直又硬,与地面的接触面积就更大了,更容易找到扫帚的重心和支点。因此所谓的扫帚挑战,其实只是考验你寻找重心的能力和耐心。