为什么转笔可以使尺子上升?

如题所述

受力变了

首先尺子只受两个力,重力和尺子与笔接触面的摩擦力。简单分析可以知道,摩擦力是静摩擦,而静摩擦大小的决定因素是接触面的正压力大小,这个正压力来自于尺子旋转的离心力(惯性力)分三种情况:

    尺子旋转的不快,代表离心力小,正压力小,所以摩擦力小于重力,尺子越转越往下掉

    尺子转速到一定程度,摩擦力等于重力,尺子在竖直方向保持平衡

    尺子转速非常快,可是我们知道,正压力变大改变的只是最大静摩擦,所以尺子依然只是在竖直方向保持平衡(举个更直观的例子,你压一块砖头在墙上,用的力再大,砖头仍然只是平衡状态,不会因为最大静摩擦的改变而向上飞)

    所以理论上,尺子是不可能向上飞的(除非考虑飞机螺旋桨的情况,那就跟空气动力学有关了,这里不考虑)但是现实中,你转尺子的时候尺子不可能是绝对水平的,而会倾斜,同理笔也不可能完全竖直。也就是说每一秒尺子和笔的接触点都不同,这个接触点慢慢上移,而整体尺子又保持平衡不会下落,所以看起来尺子就飞上去了。



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