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扫帚怎么立起来(今天扫帚立起)

KTV免费预定 2022-12-15 9

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扫把为什么能立起来?

一个物体是不是可以立起来,其实完全是由物体自身决定扫帚怎么立起来的。扫帚怎么立起来我们知道,物体只要越重,或者越宽,就越有可能站立起来。这当中并没有引力这个相关因素扫帚怎么立起来的影响,因为地球引力的变化相对于一个扫把来说影响并不大。

如果想要让扫把立起来,扫帚怎么立起来我们就需要看一下扫把的重心。扫帚怎么立起来我们知道,扫把的重心是更靠近扫把的底部(扫把头的这一端)。

如果我们想要让扫把立起来,就需要给扫把的重心找一个支撑,有了支撑,扫把就可以立起来。如果非要说的简单一点,我们可以这么去理解,尽可能地降低扫把的重心,让大部分的重量尽可能地集中在扫把底部(扫把头这一端),而且确保扫把是笔直的,还是放在足够平整的地面上,然后让扫把头的刷毛张开,就可以实现扫把立起来,这个过程复杂的主要不是原理,更多的是耐心。

扫帚为什么能立起来?这其中有什么科学道理?

下面扫帚怎么立起来扫帚怎么立起来我们就从力学扫帚怎么立起来的角度来讨论力学原理。

1.起源

昨晚的扫把风暴源于一张来历不明的截图,如下。也就是说,NASA说这一天(2.11)是地球引力的特殊日子,是扫帚唯一能站起来的一天。

事实上,大家一看就明白,扫帚能不能站起来,跟NASA说的地球的特殊引力没有关系。稍微懂点力学就能明白,扫帚之所以能直立,在于扫帚本身的结构。NASA再也受不了了,出来说:这只是一个基本的物体现象,每天都可以重复。

事实上,目前整个网络上已经出现了大量的解析文本或视频。扫帚怎么立起来他们的解释是众所周知的原因:重心在接触面。但是,这个解释太粗糙了。这种解释毕竟只是日常生活经验的总结,远没有上升到理论层面。

2.特别重力?

众所周知,地球的运动其实有点复杂,公转和自转同时进行。那么,2月11日,地球是否处于一个特殊的位置,从而使地球上的引力进入一个特殊的状态?首先2月11日排除自转的影响,大概率是地球公转的引力影响。

这里我们必须给出重力公式如下。g是引力常数,m和m是两个物体的质量,r是它们之间的距离。这个表达式告诉我们,引力只和MMR有关,因为G是常数。

对于地球上的物体,如扫帚,它们的质量是恒定的。因此,影响因素是m和R.地球本身的质量不变,唯一可能的影响是其他天体的引力,比如太阳和月亮。而扫帚不到1kg,扫帚到太阳或月亮的距离是108000英里,所以它们的影响可以忽略不计。简单来说,地球上物体的引力是由地球本身支配的。这其实排除了公转对引力的影响。

另外,地球其实是一个不规则体,地球上每个点的半径r其实是不一样的。因此,根据万有引力公式,同一物体在每一点的引力值都会不同。而地球的平均半径为6371km,地表的起伏对最终重力值影响不大。至此,我们可以判断2月11日地球引力完全没有特殊性。

3.平衡和稳定

既然地球引力没什么特别的,也就是说,扫帚怎么立起来你其实随时都可以架起扫帚。所以,我不禁要问,扫把是怎么站起来的?在分析这个扫帚之前,我们先简单介绍一下基本力学原理。上图是“平衡”的技术。有一群人对平衡非常敏感,可以根据奇怪的角度堆叠物体。看似不可能,其实符合力学原理。

所谓平衡,其实不仅仅是物体的合力等于零,它只是条件之一。另一个合成力矩等于零,这也是必须满足的条件。我们通常说物体平衡时,只说两个力平衡,这是不准确的。

平衡可以分为三种情况,如上图。显然第一个球不稳定,会掉下来。而第二个球是稳定的,总是回到原来的位置。第三个球到处都是平衡的。上面显示的平衡技术和垂直扫帚是不稳定的平衡。

4.平扫帚分析

正如其他人所说,扫帚能够直立的一个直观原因是它的重力作用线穿过接触面。但这只是经验总结,远不是一个很深的力学理论。

扫帚竖起后,受力如上图。很简单,只是重力和地面支撑。在这两个力的作用下,扫帚的合力和力矩都为零,所以可以保持平衡状态。

上图蓝色是扫帚和地面的接触面,里面的叉子是重力的作用线。只有当重力作用线位于接触面时,地面向上的支撑力才能形成一对相互抵消的力矩。如果重力作用线在外面,地面上向上的力形成的力矩缺少另一个力矩来平衡。这是扫帚不能失灵的机械原理。

因此,扫帚的重心非常重要。扫把由扫把头和扫把杆组成,其中扫把头质量较重。所以站起来之后,整个重心更靠近扫把头。正好满足重力作用线通过接触面的要求。

了解了原理之后,我们再来分析扫把头。因为扫帚头毕竟比较软,不能直观的支撑直立的扫帚。普通扫帚头是毛毛-shaped塑料制成的。虽然很薄,但也有一定的刚性,这样就可以用一定的刮力清洗。扫帚头毛毛上的力如上所示。这种略微扩大的毛毛实际上略微增加了接触面积,这更有利于平衡。因此,只要扫帚头的毛毛整体向外扩张,而不是凹陷,那么扫帚就可以很容易地竖立起来。

5.摘要

2月11日扫帚的引力和其他日期一模一样,没有任何特殊性。

平衡的原因是扫帚能站起来(合力和力矩都为零)。

为了实现扫帚的平衡,扫帚头的毛毛必须是直立的或向外延伸的,而不是凹形的。

扫把为什么会立起来

扫帚🧹为什么能立起来?

这个问题最近刷爆了一波朋友圈子。为什么会这样?我们不妨反问:“普遍意识下,我们认为扫帚不能立起来吗?”

看到没有,是因为这一问题可能处于临界点附近,模棱两可,让我们将信将疑。桌子啊,椅子啊,茶杯啊很容易立起来,是不是?鹤立鸡群啊,擎天一柱啊这样的形象让我们相当怀疑,是不是?尤其是,如果外部环境条件有了微小的变化,我们更有理由怀疑了——抱着实践出真知的态度,必须要去验证一下啊。

扫帚🧹立起来了

其实这种逻辑思维,是很好的。说明国人的科学精神已经开始慢慢建立起来了。

同理,这次扫帚可以立起来,据传是因为NASA提出的万有引力的变化。但是后面已经辟谣,NASA并没有相关报道。事实上,地球引力因素在这个问题里面,引起的变化微乎其微。

自由落体运动

这让我想起来一个很有趣的问题:

(上海物理模拟题)有一只熊掉到一个陷阱里,陷阱深19.617米,下落时间正好2秒。求熊是什么颜色的?

A:白色,北极熊

B:棕色,棕熊

C:黑色,黑熊

D:黑棕色,马来熊

E:灰色,灰熊

熊🐻

如果你知道答案,欢迎评论区留言。

提示:自由落体运动是初速度为零加速度为g的匀加速直线运动。

自由落体运动的加速度是个常量,称为重力加速度,用g来表示。矢量。

(1)方向:总是竖直向下

(2)大小:通常取

①同一地点,一切物体的重力加速度g都相同。

②不同地点,g值有微小差别——随着纬度的增加而增加,如两极最大,赤道最小;随着海拔高度的增加而减少,如距地面越高,g值越小。

地球重力加速度

下面我们继续分析扫帚问题,以工程结构为例,分析一二。

静平衡

经典力学认为,物体平衡需要满足条件:

平衡条件

上式表明,物体合力以及合力矩同时为零,则物体对该点既不运动,也不转动。

当然,还有一个前提条件,就是上述物体是刚体(弹性模量无穷大)。

典型的例子,比如低层建筑,我们一般不会担心它会倒塌(转动),但是随着高度的增加,我们就有足够理由,担心它会倒塌。

高层建筑

为什么会这样?

因为,随着高度的增加,建筑物绕支座(基础)的力矩(弯矩)急剧增大。

高层建筑受力特点

荷载

建筑高度与工程造价的关系

随着房屋高度(H)的增加,房屋的侧移以4次方的关系增大,因此,房屋的抗侧移刚度(EI)成为决定高层建筑结构方案应考虑的主要因素。

同理,关于扫帚为什么能立起来?因为我们担心它会倒。那么,只要我们骚气的操作(摆弄)一番,就可以找到这个平衡状态,保证扫帚的主动力矩(地球重力)和被动力矩(地面支持力)代数和为零。于是,它就立起来了。

“扫地僧”

假设我们轻轻推一下,或许它就到了,这说明水平力影响很大。这在高层建筑结构设计方面同样如此。目前世界上最高的建筑是沙特阿拉,吉达的王国大厦,高度1007;其次是阿联酋,迪拜的哈利法塔,高度828米。

世界高层建筑

这些超高层建筑,我们尤其担心它的倒塌问题。而倒塌的主要原因:水平荷载。具体来说,就是风荷载和水平地震波荷载。再具体的话,就涉及到更多复杂的问题了。

动平衡

动力学里面,我们认为物体匀速直线运动也是平衡状态。此处,原理同上。除此之外,还有一些并不是真正意义上的平衡问题,例如转子动平衡。

转自动平衡模型

由于转子材料的不均匀、制造的误差,结构的不对称等诸多因素,使转子存在不平衡质量。因此,当转子旋转后,就会产生离心惯性力F组成一个空间力系,使转子动不平衡。要使转子达到动平衡,则必须满足空间力系的平衡条件:

转自动平衡条件

如果满足以上力学平衡条件,我们就可以理解为转子达到动平衡。

在工程上,工作转速低于第一阶临界转速的转子称为刚性转子,大于第一阶临界转速的转子称为柔性转子。由于转子作高速旋转运动,所以需要平衡。静平衡主要用于平衡盘形转子的惯性力。

动不平衡

上图为三类转子不平衡状态。

当转子固有频率与不平衡激振力的频率重合时(临界转速),产生共振,转子挠曲增至最大。

转子挠曲临界转速是转子出现最大挠曲时的转速,转子这种挠曲变形远比轴颈振动显著;恒态(刚性)转子振型临界转速是轴颈出现最大振动时的转速,轴颈的这种振动远比挠曲变形显著。

动挠度曲线的形状和弯曲程度随转速而变化,当转速接近某临界转速时,该振型分量最大。所以,在某临界转速下运行时,转子的挠曲变形主要是该挠曲主振型,其它振型分量是次要的,这就是振型可以分离原理。

刚性转子的动平衡可以通过通用平衡机来平衡惯性力和惯性力偶,消除转子在弹性支承上的振动。柔性转子的平衡比较复杂,从原理上区分,有振型平衡法和影响系数法两类。

转子平衡机

综上所述,通过改变相关因素,可以使转子平稳转动。

总结

无论是静平衡还是动平衡,我们研究它,掌握其规律,使其更好的服务人类。想想我们坐在汽车🚗里面,不希望它颠簸的得太厉害吧。

科学规律一直在我们身边,运行了千年,我们揭示它,认识它,让人类更从容的立于天地之间,安于苍穹宇宙。

怎么让扫把没有靠着的东西就在地板上立起来?

如果你想要扫把,没有靠着别的东西就立在地板上,那你就要多练习,找到扫把

的立足点,才能平衡扫把的重心,让扫把不会倒地。

怎么样让笤帚在地上站着?

扫帚与地面接触的面积有一定的程度,就可以站立着了。如图。

今天扫地条帚为什么会立起来?

“2月7日(也许是8日、9日、10日、11日或者其他时间)是个特殊的日子,美国宇航局NASA曾经说过这一天地球的引力最小,所以扫帚能够站起来。” 首先,它不是因为行星的排列或者地球的自转。美国的《连线》杂志曾经进行过计算, 离地球最近的金星和太阳系中质量最大的木星,它们施加的引力(10-8 N)都要远远小于地球对扫帚的引力(约10N),根本不可能起到让扫帚直立的作用 。

那么是什么让扫帚直立呢?

其实这个问题很简单,因为扫帚的重心比扫帚柄的高点更靠近地步扫帚毛。 你可以试着把扫帚水平地放在手指上,就好像跷跷板一样,以此来测试扫帚的重心。

所以当你把扫帚毛劈开,重心自然就在距离底部很近的地方,并不难找到一个稳定的点。如果扫帚是新的,扫帚毛又直又硬,想要支撑这个重心就更简单了。

因为任何东西倒下,原因都是重心没有支撑,只要重心有支撑,一切问题就迎刃而解。

所以,所谓的扫帚挑战,其实只是考验你寻找重心的能力和耐心,和NASA可没有一丁点儿的关系。

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