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网上那些平衡术是真的吗?物理学能解释吗?

网上那些平衡术是真的吗?物理学能解释吗?

由网友 力学Nerd王小胖 提供的答案:

网上的平衡术,如果没有用502胶水,那么肯定就是真的,而且用力学就可以很好的解释其中的原理(其实就是受力的平衡)

1、平衡术

平衡术在我们普通人看来,确实非常神奇。比如下图,石头似乎不可能的立了起来。

抖音火了之后,也经常会刷到平衡术。视频中的小哥哥,摆弄着日常生活中我们经常用到的器物,以不可思议的角度,将他们立在了一起。

这种似乎反重力的平衡,都快要引起牛顿爷爷的注意了。

2、力学的平衡

平衡术在力学上原理非常的简单:即重力与支撑力平衡。我们以下图为例,取中间硬币作为研究对象,其受力图如下:共有三个力,自身重力G、上面硬币压力F1,和下面物体的支撑力F2。静止状态下,三力平衡的重要条件就是,三力共线。只要有一个力歪了,那么都不可能保持平衡。

所以,虽然平衡术看起来似乎违反了牛顿力学,但是其实牛顿的棺材板盖的好好的,一点问题都没有。

3、平衡术的条件

虽然平衡术没有突破牛顿力学,但是想要练习平衡术,却并不容易。平衡术展现的平衡,并不是一种稳态的平衡,只要稍有风吹草动,平衡立刻被破坏,物体立马坍塌。

平衡术用的物体,如石头、酒瓶、硬币。共同点都是较硬的物体,这其实也便于找到平衡点。试想,如果物体偏软,那么变形就较大,平衡点就难以把握了。而对于较硬的物体,其变形基本可以忽略,当作刚体处理。

此外,我们知道,即使光滑如玻璃,也会存在着一定的粗糙度。这就意味着,两个物体的接触位置,不会只有一个点。如果要保持平衡,接触位置至少三点,以确定一个平面,从而让所有力(特别是重力)通过这个平面。显然,这个平面越小,平衡术难度越大。

第三,就是人的技巧。能够很快的判断出任意形状物体的重心位置,从而能够将物体立起来。这就不是普通人能找到的,需要较强的敏感度。他的手,至少可以感知到一点点的力的大小。

4、总结

网上的平衡术,虽然看起来似乎违背了牛顿力学,但是其实仍然没有摆脱牛顿的影响,平衡术的原理就是力的平衡,所以在理论上是完全可行的。但是,想要真的实现这种炫目的平衡术,需要较为严格的条件:

1)物体必须偏硬,能够在重力作用下,忽略变形。

2)物体表面必须粗糙,以便接触位置至少有三个点形成一个平面。

3)所有的力,必须都在这个小平面内,方才可以实现平衡术。

4)人手的感知力的敏感度较好,能够及时调整位置。

由网友 量子实验室 提供的答案:

网上经常会看到很多平衡术的表演,往往还会加上“牛顿的棺材盖都盖不上了”这样的描述,这下平衡术很神奇,但还是要遵守着牛顿的力学原理。

当然,我们这里谈的是真正的利用物理平衡的,不是利用什么胶粘,垫圈或者线丝辅助的。平衡,最简单的就是利用跷跷板这样的杠杆原理,只需要重力来达到平衡。

最常见就是石头平衡术,经过长期的训练,平衡术习练者已经掌握了对石头的挑选和放置的方法,以常人不可思议的方式,找到石头上可以利用的支撑点,通过挑战自我来进行组配,其中付出的是认真耐心,这些完美的作品都是这些平衡大师习练和经验的积累。

而现在更多的平衡高手,已经把目光投向了日常生活的常见物体,通过找到物体的重心来合理搭配,反复的实验和总结,最终使它们互相连接达到平衡,制造出越来越多令人惊叹的视觉效果。

我们不是平衡大师,只要耐心尝试也可以实现平衡,就从立起一个鸡蛋,或者叠加几个硬币练起来吧。

由网友 星宇飘零2099 提供的答案:

平衡术物理学当然能解释,但是至于网上的那些平衡术是不是真的那就要具体问题具体分析了。

达到平衡的原理其实很简单,就是每一个层叠物体的重心与重力方向的连线都刚好落在接触点上。也就是经过接触点的重力方向延线必定经过上面物体的重心,只要这样物理上就能达到平衡。

但是说来容易做起来难,要真正找准这个点并放稳就不是件容易的事了。为了简化问题, 其实可以把重力方向近似理解为指向地心。(实际情况是要考虑纬度和地球自转的)

另外如果在最底下一个物体上面层叠放置多个物体,那么最底下的一个接触点与地心连线的延长线必定经过接触点以上所有层叠物体的重心。

不过这其实是纯粹考虑平衡的情况之下的,假如接触点有超过两个受力比较大的点,则重心可以适度偏离。如果有三个接触点,并且距离稍大,则重心可以做较大的偏离。所以,其实要实现层叠更多物体,就需要找好更多的接触点和更大的接触面积。

虽然理论上是这样解释,但实际上玩这个的人都不会真正通过计算来玩,而是凭经验和手感,这比你分析几页纸然后激光定位辅助摆放更靠谱,没有人会找到一堆石头后分析计算出每一个石头的重心和根据接触点计算每一层的重心,用这种方法根本没法玩的,因为测量和计算实在太复杂了。

除了石头,硬币也是经常被使用的,原理都一样。

小时候我们经常用扑克牌来堆砌,想想那个没什么玩具的年代也是够无聊的,当然别人家的孩子还可以用积木……我小时候家里没积木……

玩这个需要非凡的耐心和强大的内心,要经得起一次一次的失败,要经得起功亏一篑的打击,嗯,心脏不好还是不要玩了……←_←

由网友 弄潮科学 提供的答案:

网上常用“牛顿都要从棺材里爬出来了”来形容平衡术的超常之处,而它恰恰就是物理学上平衡力很好的表达。

常有节目中的表演者用硬币或玻璃瓶或石头等物,一层一层垒加到一定高度也不会倒塌。

以前看过一个节目,表演者用十几条桌椅的脚叠在另一个椅背上,这样约有十几米高,有点摇晃,最后他在一张椅子上放上一片羽毛,“罗汉椅”就逐渐停止了晃动,稳定下来。

我是目不转睛的看完整个叠加过程,等他叠完后,全场掌声雷动。

很多人都问他怎么做到的?他专业的解释说:“其实很简单,只要稍微训练,人人都做得到。万物都是有重力,一根羽毛也是,只要找到它们的重心,让它们的重力达到平衡,就会达到意想不到的平衡状态。

牛顿的第动量守恒定律清楚的解释了平衡力:一个物体受到两个力作用,就会保持静止状态、匀速转动状态或匀速直线运动状态。不过需要满足四大条件:一是两种力大小相等,相互抵消后为0;二是方向相反;作用点在同一直线;四是作用点在同一物体。

因此平衡术是真的,也符合物理学的动量守恒定律。日常生活中有很多这样的例子,比如:运动的自行车??不会倾倒;篮球??运动员很轻松就用一条手指顶起了篮球并长时间转动;走钢丝…

由网友 我是一个正常的疯子 提供的答案:

首先是可以做到的

以重心点为秤称的中心。让物体的受力点都受压在一条垂直条点上。就可以做到平衡。

由网友 龙一欧 提供的答案:

物理学有质能守恆定律,在质量不发生变化的情况下,质能守恆定律变成了能量守恆定律,化学反应过程能量变化引起的质量变化很微小,可以忽略不计,由此得出物质不灭定律,这三个定律就是物理化学的重要定律,这三个定律就是告诉大家,宇宙变化,总量是不变的,局部某一部分发生变化,必会引起其它局部发生相应变化,这些变化的原则就是守恆,守恆就是平衡的一种类型。在物理学中,能量作功分为有用功,无用功和视在功效,有用功是我们可能利用的功,无用功是不被我们利用的功,从利用的角度讲,是浪费的功,视在功就是功的总数量,利用率就是效率,效率高就是利用率高,理论上最高可以达到全部利用,能够做到全部利用的,就是第二类永动机,实际中总会有能量被浪费,无法做到能量全部被利用,所以第二类永动机只在理论方面有可能,在实际中是不可能的。第一类永动机是无中生有,老子的《道德经》认为宇宙就是从无中生有来的,物理学的守恆定律就是告诉大家,世界没有无中生有这种事情,老子的无中生有的观念是错误的,第一类永动机在理论上不可能,在实际中更不可能,那么,老子的无中生有又如何来的呢?要解释这个问题,就需要使用质能守恆定律去解释,传统观念认为,质量是质量,能量是能量,两者是不会互变的,在这个观念下,当发生质能互变时,就会发现能量不守恆,质量也不守恆,只从单方面的角度去看这两个不守恆,自然就会得出世界上有无中生有,也有有中生无这种事情,老子的无中生有,有中生无就是这样来的,从中也可看出,与物理学比较,老子的高度还不够,但在古代,老子看问题能够达到这种高度巳经是很了不起的高度了。

由网友 小疯疯34 提供的答案:

其实就是重心,重心最后会落在支点上。

通过改变局部重量,角度,从而改变重心。说起来很简单,做起来可就难了。

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