下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
我们来依照图20做一个有趣的实验：将两只手的食指分开，然后在上面放上一根光滑的木棒，再将两根手指缓缓并拢。你会发现，木棒一直维持平衡的状态。即使反复地进行实验，并改变两根手指的摆放位置，结果也总是一样的。哪怕是用尺子、手杖、扫帚、台球杆、地板刷来代替木棒，你仍旧会得到相同的结果。
图20 木棒实验
这是为什么呢？
首先我们要明白一件事：手指并拢时，木棒仍然保持平衡，这说明木棒的重心位于两根手指的中点（从重心引出的垂直线落在支撑面内，物体才能保持平衡）。当两根手指分开时，距离木棒重心更近的手指会承受更大的压力。压力越大，摩擦力就越大，靠近重心的手指比远离重心的手指受到更大的摩擦力，让靠近重心的手指在木棒下方移动就变得有些困难，因此我们选择移动远离重心的那根手指。当移动的手指更加靠近重心时，就换另一根手指移动，直到两根手指并拢。考虑到移动的手指总是距离木棒重心比较远的那根，所以很自然地，两根手指会在木棒的重心下方并在一起。
让我们再用地板刷做道具，来重复一下这个实验（图21上）。我还要向读者们提一个问题：假如我们将地板刷在两根手指并拢的地方切成两段，再放在天平的两端（图21下），哪一头的重量会比较重呢，是带柄的那一头，还是带刷子的那一头？你可能会觉得，既然这两部分在手指上能保持平衡，那么它们在天平两段也能保持平衡。但事实上，带刷子的那一头更重些。答案很简单，要知道，刷子之所以能够在手指上维持平衡，是因为被分成两段的刷子将重力施加在了长度不同的杠杆的两端。而在天平上，这两部分的重力施加在了长度相同的杠杆的两端。
图21 用地板刷做道具进行相同的实验，为什么地板刷无法保持平衡呢
我定制了一组重心位置不同的木棒，并将它们赠予列宁格勒文化园的趣味科学馆。假如我们在重心的位置将这些木棒切成长短不同的两段，然后将它们放在天平上，参观者会惊讶地发现，较短的一段竟然比较长的一段还要重。