扫把为什么就能立起来呢?什么原因让它直立?

最近这几天朋友圈疯传,说:网传NASA 称因地球重力角度,2 月 11 日是唯一能让扫把独立站立的日子。

这个问题我感觉只要高中物理必修2的知识就可以解释这是一个谣言。

实际上我们每一天,只要用对了技巧,扫把一定都可以立起来。

由于我们受到的重力实际上是万有引力其中一个分力的效果,另外一个分力提供向心力。其实地球各个地方的重力大小不一致,并且在同一参考系下重力的方向也不同。所以不存在什么最小重力或者某个特殊的角度。

前提假设地球是一个均匀球体,并且假设地球半径为R,假设全世界人民用质量相同的扫把,均为 m .

我们知道地球自转的角速度为 w ,并且角速度在地球任何地方都一样的。

假设地球任意位置到地轴(注意不是到地心)的半径为 r ,且 r 的取值范围为:[0,R] .

我们知道地球上的物体受到万有引力的作用 F万, 其方向是从地球各个地方指向地心的。因此该力的大小相等,方向并不相同。

我们知道向心力F向和重力G的合力是万有引力 ,根据矢量合成有:

扫把为什么就能立起来呢?什么原因让它直立?

矢量合成

受力示意图见下:

扫把为什么就能立起来呢?什么原因让它直立?

受力示意图

显然由于r在地球各处是不一样的,万有引力大小一定的前提下, G的大小随着r的大小变化不断变化。至于方向也不一样,这个画一个地球,顺便画一下受力分析,显然可以看出各个地方受力的方向是不一样的,从而针对于某一参考系的角度也并不是唯一的。

这实际上也引入了一个考点:由于 G=mg ,所以赤道附近的重力加速度最小,地轴附近(或也可以称为南北极)的重力加速度最大。

最后说一句题外话,我也试了一下,我家的扫把也立起来了,实际上我觉得立起来并不难,实际上是静力平衡的因素占较大比例。

我在尝试让扫帚站起来的时候,考虑把扫帚刷分成两半,形成“劈叉状”,这样水平方向上的摩擦力大小相等方向相反(其实严格来说,受力不作用在一条直线上,但是这里简化处理),竖直方向上支持力和重力平衡,力平衡方程见下:

扫把为什么就能立起来呢?什么原因让它直立?

扫把平衡方程

后来我也无聊,试了试鸡蛋,这就几乎不存在成功的可能了。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 86345@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
(0)
上一篇 2024-08-21 17:23:14
下一篇 2024-08-21 17:25:40

猜你喜欢

  • 榨油机多少钱_榨油机价格影响三大因素

    整套榨油设备主要包括脱壳或去皮设备、炒锅、提升机、榨油机、滤油机等设备。 通过整套榨油设备的加工,可以实现油料作物向食用油的自动转化提取过程。 榨油机价格决定因素三大块,产能,材质…

    2023-03-04
  • 宝宝皮肤越变越黑是怎么回事(为什么宝宝越来越黑了)

    首先是宝宝饮食方面,有的家长过度关注宝宝营养,给宝宝准备了很多自认为有营养的食物,比如某一些富含铜、铁、锌等金属元素的食物,摄量过多,其结果就有可能会导致宝宝皮肤变黑,因为这些金属…

    2022-04-16
  • 氯乙烯燃烧对人的危害是什么,氯乙烯燃烧生成什么

    氯乙烯是一种有机化合物,它是一种无色有刺激性气味的液体,通常用于制造塑料、溶剂和涂料等。当氯乙烯燃烧时,会产生许多有害物质,对人体造成潜在的危害。 首先,氯乙烯的燃烧产生二氧化碳和…

    2023-11-14
  • 理发店洗头床尺寸多大_理发店洗头床尺寸

    现在很多人都喜欢去理发店洗剪吹,可你了解理发店洗头床吗?理发店老板可是很关心这方面的事情呢!今天小编就来跟大家聊一聊理发店洗头床种类有哪些?理发店洗头床尺寸都有哪些?以及理发店洗头…

    2022-10-24
  • excel表格锁定指定单元格(excel表格锁定一个单元格)

    对于一个Excel工作簿中的数据,如果我们只是希望别人查看,而不希望随意修改,那么在工作簿中添加密码无疑是一个非常简单实用的方法。在实际应用中,当我们在对Excel工作簿中某些指定…

    2022-04-18
  • 光电鼠标使用(鼠标 激光 光电)

    【PConline欣赏】我见过激光灯的键盘。你用过激光灯的鼠标吗?这太酷了。和鼠标手说再见。把这个记在你的笔记本上。它又小又轻。更何况还支持多指操作。帅气,宅男,有了它,女生的刷屏…

    2022-04-19
  • excel学生成绩统计表(excel成绩统计函数)

    期末考试结束后,老师需要对学生的成绩进行统计分析,比如计算本班级、本年级、单项成绩的学生排名。在Excel公式的帮助下,我们可以在短时间内全部完成! 基础分析:学生成绩排名 了解每…

    2022-04-18
  • 996工作制为什么违法,为什么996工作制可以执行下去

    “996”工作制是指每周工作6天,每天工作9小时,总共工作时间为每周最少54小时的工作制度。这种工作制在互联网和科技行业中尤为普遍,但也在其他行业中存在。然…

    2023-11-17
  • 螃蟹保存一晚上能活吗_活螃蟹怎么保存一夜

    螃蟹过夜保存到第二天的原则是静止不动,低温保存,避光,保持湿润。可以把蟹腿扎起来放冰箱里。最好给它们盖上一层湿毛巾。或者选择一个光滑的容器,可以是高盆或水桶,也可以是浴缸。把螃蟹放…

    2022-08-05
  • 退休了还有住房补贴吗,看完你就知道

    现在的职工退休已经没有住房补贴了。 因为现在的正式职工基本都是有住房公积金的,现在的住房公积金就相当于原来的住房补贴。 住房补贴是计划经济年代时期的一种带有福利性质的补贴,完全是靠…

    2023-08-07

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注