拖把立起来（扫把为什么就能立起来呢）

最近一条信息在屏幕上滑动：“由于地球引力的作用，今天是一年中扫把能站立起来的唯一的一天”

有可能是最近家里人都闷了。拿这个当笑话，聊无聊。但是从大家发来的信息来看，似乎真的有人把这个当回事！现在我就来给大家讲讲这个无聊但有趣的问题。

首先说结论吧：扫把无论是昨天前天大前天、今天明天后天 大后天，都能立起来。

图1图片来自网络

图2。直立扫帚

那扫帚为什么要站起来？说起这个问题，我初中应该学过物理。我带你去复习一下。

在地球上(其他星球也是如此)，由于地球引力的影响，根据万有引力定律，所有物体都有重量，有重量就有重心。

那么重心是什么呢？重心在物理学中的定义如下：

“重心是物体各部分所受重力之合力的作用点。物体的每一微小部分都受地心引力作用（见万有引力），这些引力可近似地看成为相交于地心的汇交力系。由于物体的尺寸远小于地球半径，所以可近似地把作用在一般物体上的引力视为平行力系，物体的总重量就是这些引力的合力。

如果物体的体积和形状都不变，则无论物体对地面处于什么方向，其所受重力总是通过固定在物体上的坐标系的一个确定点，这就是重心”

立扫把就是利用了重心平衡的原理。

图3扫帚的重心

扫帚可以看作是一个平底的三角形椎体。我们抽象到下图进行分析。

图4将扫帚抽象成三角形椎体

一般来说，有两种方法可以实现这个椎体的稳定平衡，一种是减小重心，另一种是扩大分支平面的面积。网上竖立的拖把都是塑料扫帚，头轻脚重。塑料扫帚一个是扫帚头比扫帚杆重，另一个是扫帚头的截面更宽更平。很少有人用植物编织的扫帚，比如高粱扫帚。如下图：

图5高粱扫帚

根据重心的性质，如果椎体重心G到地面的垂直线落在分支平面ABCD内，椎体就不会翻倒。当我们架起扫帚时，我们不会马上成功。在设置拖把之前，我们必须经过许多调整，这实际上是找到重心的过程。当重心垂直线落在支撑面上时，扫帚就直立起来。

这样使用重心的例子有很多，比如不倒翁等等。

看似简单的重心在实际应用中起着巨大的作用。

重心的定位在工程中具有重要意义。比如起重机要正常工作，其重心要满足一定的条件，船舶的漂浮稳定性也与重心有关；高速旋转的机械如果重心不在轴上，会引起剧烈的振动。还有飞机设计、飞机货物和行李、船舶设计、卫星设计、运载火箭设计、公路和铁路设计等。所有这些都要考虑重力的平衡。

这里有几个关于重心平衡的有趣实验，你可以学着去做，对理解重心平衡会更有帮助。

图6牙签平衡叉

图7手指平衡纸币

图8电视上的鸟毛平衡

图9牙签秤

图10指尖鸟

图11牙签落托

图12平衡车

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