『壹』 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。
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。
『贰』 笤帚为什么能竖起来物理问题
笤帚能竖起来的原因是找到了平衡点,与引力无关。近日NASA立扫把挑战的话题火爆。据说原因是美国宇航局NASA曾说过这一天地球引力最小,所以扫帚能够站起来。然而真相是,NASA没说过今天地球的重力有何特别之处。扫帚能立起来与今天的引力无关,每天都可以立,只要你找到平衡!
科普一下: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。
『叁』 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。
(3)扫帚竖起来扩展阅读
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。
『肆』 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。
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。