切断的胡萝卜哪边更重

阿林

  把胡萝卜用绳子拴起来,让胡萝卜处于水平平衡状态。从系绳子的位置(重心)切断胡萝卜。测切开后两块胡萝卜的重量,左、右两边哪边更重呢?正确答案是右边更重。

  科普讲堂

  这是一个关于杠杆平衡的问题。利用杠杆,可以把很小的力变成较大的力,也可以把很大的力变成较小的力。我们周围有很多利用杠杆原理的物体。用手为杠杆用力的点叫作力点,支撑物体的点叫作支点,力产生作用的点叫作作用点。

  一般物理学上会通过杠杆实验来研究杠杆的原理。当杠杆处于平衡状态的时候,以下等式成立。

  左边力点上力的大小×支点到左边力点的距离=右边力点上力的大小(或者作用点上力的大小)×支点到右边力点(或作用点)的距离。

  此时,“力点上力的大小(或者作用点上力的大小)×支点到力点(或作用点)的距离”叫作力的力矩,起到转动杠杆的作用。左边与右边的力矩相等的时候,杠杆达到平衡。

  杠杆平衡状态下,F1×距离X1=F2×距离X2。

  距离支点较近的力点所受的重力更大。

  绳子拴着胡萝卜使其保持水平,绳子拴着的胡萝卜的中心位置就是胡萝卜的重心。用绳子挂起来后,我们可以考虑一下右侧重心(右侧的力点)和左侧重心(左侧的`力点)之间的关系。右侧与左侧重心受到的力分别是右侧和左侧的重力。由于右侧的支点(绳子的位置)到右侧重心的距离比左侧的短,而两侧的力矩处于平衡,所以可以得出支点到力点距离较小的右侧的重力更大,即右半边的胡萝卜更重。