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为什么一把立着的尺子不会垂直倒下,而是会往前滑一点点?
尺子,摩擦力,直尺为什么一把立着的尺子不会垂直倒下,而是会往前滑一点点?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
为什么一把立着的尺子不会垂直倒下,而是会往前滑一点点?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
尺子的倒下,必然受到一个侧向力作用。这个力拉动尺子的重心移动,不管这个力多么小,作用时间多么短,只要不是零。那么尺子就会移动相应的距离。
回答于 2019-09-11 08:43:50
你好我是@小杠瞎扯淡,你这问题很有意思,立着的尺子不会垂直倒下,而是会向前滑动一点点?下面小杠为你解释一下:
(1)如果立着的是砖头倒下会是什么情况
图1
我们很容易就能想到,离着的砖头倒下的状况就会像上图一样,倒下的状况1→2→3,重心在水平方向移动的距离为a,重心开始在水平方向上是静止的,现在向右运动了a的距离,说明必然有一个力使之向右移动,这个力就是地面对砖头的摩擦力,摩擦力方向如下图2所示。
图2
因为地面和砖头之间接触是粗糙的,所以摩擦力较大,能够保证地面和砖头底部接触支点相对禁止。
现在我们考虑另一种极端情况,假设地面绝对光滑,直尺立在地面上,则效果就如下图3所示。
图3
如果地面绝对光滑,直尺在倒下的时候直尺的发生转动,但是重心始终是在同一竖直方向上,重心在水平方向上的位移为0,因为在水平方向上你找不到任何一个力(直尺水平内力相互抵消,对外不表现)。重心在水平方向移位为零,所以你会看到端部就会向前移动了一段距离。任何的运动都可以分解成沿着重心的平动+绕着重心的转动,高中阶段我们只学了平动没有学转动。尺子的重力势能=平动动能+转动动能
这个现象还有一个形象的例子就是人走在很滑的冰面上,摔倒的时候脚都是向前翘起来的,就是这个原因。考虑摩擦力从0逐渐增大,直尺底部滑动的距离L的区间为0<L≤a,a等于支持长度的一半。
本图片来自网络
回答于 2019-09-11 08:43:50
尺子要倒下一般是沿着一条棱角的,可以理解为一个类似铰链的装置,,但是它并不是铰链,不能提供180度的约束力,可以理解为约束力作用有限且铰接处可自由滑动的铰链,,尺子在向前倒的过程中,,接触桌面的棱角会提供微弱的摩擦力,,当这摩擦力小于尺子倾倒过程中某时刻“重力“(其实不是重力,可以通过计算得出,为了方便描述,令其为“重力“)在那一瞬间的水平分量的时候,尺子底部即发生与倾倒方向相反的滑动
回答于 2019-09-11 08:43:50
主要是由于接触面摩擦力小,或过于光滑。如果把尺子放在沙漠里,他就会垂直倒下。
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