问一个看似简单的杠杆问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/29 01:09:37
大家知道,当你在已经平衡的天平一端放一个质量较小的砝码,天平放砝码的一端没有接触底座(也就是没有受到支力)
但是,这不是很矛盾吗?天平已经平衡了,然而又施加了砝码的重力,受力不平衡.那么天平加砝码的一端应该沉到最底下啊(也就是臂应该垂直于桌面)可为什么臂连底座都没有碰到?
可以肯定的,使天平平衡的不是摩擦力,因为如果是摩擦力的话,刚放入天平的时候就应该静止,但是放砝码的一端仍然会向下移动,什么力使天平平衡?

类似的,在平衡的天平上,用手压天平臂的一端,那一端会向下移动,但是就算臂沉到下面,向下的力F和动利臂阻力臂的积都是相同的,那当松开手时,天平两边的力是平衡的,可天平臂在这样的情况下还会恢复原来的位置(即水平位置),什么力使臂恢复水平位置?

--第一个问题我问了我2个物理老师,他们都不会..我请教高人.

在理想状态,如果在天平中间起支撑作用的刀刃
是完美的刀刃(及支撑点为一条线)
那么楼主的想法就是对的 无论怎么拨天平,放手后一定会平衡
不会产生任何移动
然而 学物理的人都知道
就和不存在绝对光滑的平面一样
绝对完美的线型刀刃也是不存在的
当你以目前的角度去看刀刃
它似乎是一条直线
但是当你把自己想象成一个分子
以一个分子的角度去看它
显然它会变得越来越宽阔 最终成为一个小平面

物理上这种极端假设的方法很好用
那你现在把这个支撑刀刃相像成一个小的梯形
当一端移动的时候
天平发生倾斜 然而并不是在刀刃的中点发生
你相像一下 画个梯形 上面搭一根直线
当直线发生倾斜的时候 受力点便移动到了梯形的一个上角
而并不是在梯形中间 因此两边力矩发生了变化
向下的一端力矩变小 翘起的一端变大
当然这种变化是很细微的
在天平的使用过程中可以忽略
但是在空程的时候却起到了重要的作用
正是这种细微的力矩差别造成了天平的回复
当然也是同样道理 一边放个小小的砝码也是刚好平衡了这种力矩差
不过这也同时说明你的天平精度确实不高
刀刃应该相当粗糙

小兄弟这个问题问的不错
学物理就是需要这样多想
呵呵我以前上学那阵也经常问的老师不知道说什么
加油哈!~

貌似大家忘记了天平上游码的存在了,严格的说用力距来解释的话应考虑游码的重力.LZ所见情景就坏在游码身上了..........

一个非常聪明的问题,有头脑!这个问题我以前也想了好久,后来通过仔细的观察和思考得到了答案,自认为正确!

这个问题的产生,主要是因为支点的水平位置与杠杆的轴线水平高度不再一条水平线上,支点一般会在上边一点,相当于是吊起来的。这样,天平在自然状态下就处于一个稳定的低能量状态。当天平倾斜,则会使两边的实际力臂长度发生变化,降低的一端力臂会变短,高的一端会变长,因而产生一个回复力矩,倾斜得越厉害,回复力矩就越大。当回复力矩与砝码产生的不平衡力矩相等时,就达到了