意想不到的平衡现象

　　根据生活经验，点支撑的物体，如尖端朝下站立的铅笔，往往是不能稳定平衡的，可下面的实验却会使你出乎意料。

　　实验前请准备好铅笔（短）、削水果的小刀、乒乓球、胶布、细线、小锁和球形西瓜半个。

　　实验1：将削水果的小刀弯成某一角度，斜插在短铅笔头下端的木头里，调节小刀的弯角和刀与笔的角度后，可看到用手指顶着笔尖（图1．18－1），无论怎样晃动刀与笔，这一整体都不落地。你想想，这是何道理？

　　实验2：取一个乒乓球，用胶布把一根细线的两头粘在球的某一直径的两端。在线的中间挂一重物──小锁，用铅笔杆支在球的下端，可看到球始终不掉下，且摆动自如（图1．18－2）。你也做一做，解释此现象。

　　实验3：半球形的半个西瓜，切口向上放在水平桌面上，它与桌面也是点接触。晃动一下西瓜，它的平衡稳定吗？

　　实验1、2中重心在支点之下，实验3在支点之上，你能画出在晃动中它们重心变化的情况吗？

　　这三个实验中物体的平衡都是稳定的。因为它们各自整体的重心在平衡时位置最低，在受外界作用而晃动时重心都要升高，由于重力矩的作用，重心都有恢复到原来最低位置的趋势，所以都属稳定平衡。

　　理解了这些道理，就请你解决下面的一个难题：一只铁槌，一根直尺或木条，一段绳子，请设法让铁槌稳定地悬架在桌边。

 

选自：《高中物理课外实验》