千斤巨石一戳它就扭 揭开“怕痒石”之谜(图)(2)
核心摘要:
由于怕痒石本身的重力和两块石头之间的摩擦力,人们推不动怕痒石就不足为奇了,但是如此之大的一块石头,为什么用一个手指头就能使其轻轻晃动呢?
由于怕痒石本身的重力和两块石头之间的摩擦力,人们推不动怕痒石就不足为奇了,但是如此之大的一块石头,为什么用一个手指头就能使其轻轻晃动呢? 梁教授告诉我们,两块石头相吻合的那个长条形的接触面,就是怕痒石的奥秘之处。
我观察了一下,顺着那个方向长一些,横着这个方向很窄,我们能晃动的方向短的边能够晃动这个方向来说它是不稳定,不是不稳定 是稳定度很差,但是如果从另外一个方向,从长条的这个方向去晃动它,就非常困难。
由于怕痒石的稳定性不好,所以我们是有可能使其动起来的。
我们回想刚才的一个细节,我们的记者刚才挠怕痒石怕痒的点石头并没有动,而在同一个位置,在谭启国的一个手指轻推的情况下,石头就能动起来,难道谭启国练过一指神功?
怕痒石和下面这块石头的接触面是一个长条形,它的力矩也就是重力和重力所产生的力臂都是固定的。我们要想让怕痒石动起来,所施的力的力矩就要大于石头重力所产生的力矩,我们都知道力矩等于力臂乘以力的大小,当力臂2越大于力臂1时,手指压力也就越小于重力,怕痒石怕痒的这个点的力臂非常的长,所以我们用很小的力就能使石头动起来了。
我们再来仔细看看谭校长是如何推动怕痒石的,他手指施力的方向是一个倾斜的角度,
如果说你虽然用了力,同样的力,但是你这个角度比较小,跟那个连线力臂那条线比较小, 你的力矩也不大, 最大的时候 应该是跟他垂直的情况下, 这个时候是90度。
所以要在90度的时候效果最好。
从刚才的受力分析图里我们也可以看到,怕痒石怕痒的那个点的力臂并不是最长的,如果我们把施力点往上移动,此时它的力臂就更长,我们只需要施更小的力就能让石头动起来了,
可是我们看到怕痒石怕痒的位置正好是人们伸手就能非常方便够着的,在这个位置人们最好施力,
如果我们能够更高,从更高的地方去更远的地方去挠它的话,应该说还要容易一些,只不过高度高了以后人就不方便了,人站在地上去推它就不太方便了。
主持人:道具演示:原来怕痒石那个怕痒的点刚巧是使得这块石头能动起来最省力的地方,为了更加直观的理解怕样石怕痒的原因,我们做了一个怕痒石的缩小模型,我们用一根弹簧来表示咱们施力的大小,当咱们用的力越大,弹簧的弯曲度也越厉害,当咱们用的力越小,弹簧弯曲度就越小。在模型的这个位置,这个位置离重心比较近,推这个石头,用了很大的力,弹簧丝毫未动,但咱们在怕痒石怕痒的这个点,也就是离重心比较远的这个点,而且用一个和力臂垂直的角度,咱们用很小的力就可以推动这个石头。其实这个石头上还有离重心更远的点,更容易使得石头动起来。传闻中神奇的怕痒石,其实我们用普通的物理力学知识就能解释这怕痒石的奥秘,这怕痒石不是真的怕痒,而是老百姓们刚好在他们最方便够着的范围内,找到了使这块石头动起来最省力的角度和最省力的点。自然界中总是会产生很多巧合,让老百姓们觉得没办法解释,于是就冠以了很多的传说和神奇性,但我们只要细心观察一下,多想想,用一些简单的科学知识就能解释清楚。