10.可以自己保持平衡的木棒

让我们来做一个实验。

请你模仿图23把两根食指分开，然后将一根表面很滑的木棒放在上面，之后把这两根手指合并在一起。结果让人难以理解，木棒并没有像想象的那样掉到地上，而是依旧维持平衡的状态。即便你反复做这个实验，而且频繁改变这两根手指的摆放位置，最后的结果都是一样的，木棒始终保持着自身的平衡。如果你用绘图尺、带杖头的手杖、打弹子的杆、擦地板的刷子代替你手头上的木棒就会发现，得出的结果仍然跟先前一样。

图23　木棒实验

为什么我们得出的结果总是惊人的相似呢？

我们先要明白一个道理：我们都看到了，即便我们将两根手指合并在一起，木棒仍然能够保持平衡，这种现象证明了一点，木棒的重心肯定在两根手指位置的中点（让物体保持平衡的条件是将其重心下面的垂直线维持在支撑物的范围内）。

当两根手指之间的距离较远时，那根距离木棒重心更近的手指将会承受更大的重量。承受的压力越大，摩擦力就越大，所以，要想让摩擦力大的那根手指在木棒的下方移动，就会变得格外困难，所以我们会选择移动那根距离木棍重心较远的手指。如果两根手指因为移动的关系与木棍的重心距离发生了改变，那么当另一根手指距离木棍的重心更远时，就该轮到它移动了。两根手指就这样来回移动，一直到它们合并在一起。考虑到移动的手指总是距离木棒重心较远的那根，因此，两根手指肯定会在木棒的重心下方合并在一起。

我们不妨再做一个实验，这次我们需要准备的是擦地板的刷子（图24），我还要问读者们一个问题：假如我们将刷子在两根手指合并的地方分成两段，然后我们将它们放在天平上进行称重，你认为是带柄的那一段更沉呢，还是带刷子的那一段更沉呢？

图24　刷子实验

我们想当然的认为被分成两段的刷子既然能在手指上保持平衡，那么也应该能在天平上保持平衡。然而，这两段刷子之间的重量还是有些差异的，相比较而言，带着刷子的那一段的重量更重。其实解释这里面蕴含的原理很简单，众所周知，刷子之所以能在手指上维持平衡，是因为分成两段的刷子将重力施加在了长度不同的杠杆的两端，但是当我们将目光转移到天平上会发现，两端刷子分别将重力施加在了长度相等的杠杆的两端。

我精心制作了一组拥有不同重心位置的木棒，并且把它们赠送给列宁格勒文化园的趣味科学馆。假如我们在重心的位置上，将这些木棒切成两段，分别为较长的一段，以及较短的一段，然后在天平上称它们的重量，得出的结果会让你目瞪口呆：较短的一段的重量竟然比较长的一段的重量还要重。