看,一名雜技演員手握細(xì)細(xì)的竹竿,正行走在高懸于空中的細(xì)長(zhǎng)的鋼絲上。你是不是看得提心吊膽,手心出汗?
這是一種高空雜技,十分考驗(yàn)表演者的平衡能力。走鋼絲之所以能獲得成功,是因?yàn)樽咪摻z的人充分運(yùn)用了力學(xué)原理。
讓重心落在鋼絲上
不管任何物體,要保持平衡,物體的重力作用線(通過(guò)重心的豎直線)必須通過(guò)支撐面(物體與支持它的物體的接觸面)。如果物體重力作用線不通過(guò)支撐面,這個(gè)物體就要倒下來(lái)。
走鋼絲的雜技演員要想不倒下去,就必須始終使身體重心落在鋼絲繩上。比如,當(dāng)演員往右倒時(shí),重心就必須向左調(diào)整;向左倒時(shí),重心就必須向右調(diào)整。
但是鋼絲繩如此之細(xì),給人的支撐面那么小,如何做才能不掉下去呢?
手臂不夠,長(zhǎng)竿來(lái)湊
生活的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,當(dāng)身體搖晃要倒下時(shí),人們往往擺動(dòng)雙臂,使身體重新站穩(wěn)。兩臂的擺動(dòng)是在調(diào)整身體重心,使之通過(guò)支撐面,以恢復(fù)平衡。
雜技演員走鋼絲,也是通過(guò)伸開(kāi)雙臂左右擺動(dòng)來(lái)掌握重心,保持平衡。手中長(zhǎng)長(zhǎng)的竹竿起著延長(zhǎng)手臂的作用,是幫助平衡身體的工具。
把科學(xué)帶回家
杯口懸叉
平衡與重心的關(guān)系,我們也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)一下。
你需要:叉子,硬幣,水杯,牙簽。
第一步:嘗試把硬幣豎立在杯沿上。你成功了嗎?
第二步:把兩個(gè)叉子交叉,并把硬幣夾在叉子中間。
第三步:再次嘗試將硬幣立在杯沿上,反復(fù)調(diào)整,直到硬幣立住。
第四步:把兩個(gè)叉子交叉,夾住牙簽。
第五步:將牙簽放在杯沿處,反復(fù)調(diào)整,你會(huì)發(fā)現(xiàn)牙簽和叉子穩(wěn)定在了杯口。
秘密在這里:
叉子與硬幣、牙簽組成的裝置,其重心與支點(diǎn)位于同一條鉛垂線上。當(dāng)裝置傾斜時(shí),短暫搖晃后,重心會(huì)重新回到支點(diǎn)所在鉛垂線上。
你知道嗎?
被譽(yù)為中國(guó)“高空王”的阿迪力是著名的雜技演員,先后打破并創(chuàng)造了5項(xiàng)走鋼絲吉尼斯紀(jì)錄。