48 稳度与重心高低、支面大小的关系
稳度通常指重心在支承面内时稳定的程度,如果重心不在支承面内,物体处于不稳定的状态,不能用稳度来描述,只能用不稳定度描述。例如可变形的六面体, 图(b)的重心比图(a)低,但图(b)型属于不稳状态,因为重心已超出了支承面。不能泛指重心低就一定稳定,或者说稳度大。而图(c)的稳度相对图(a)来说要大,因为重心在支承面内时较低的缘故。
方法一
器材 高中静力学演示教具(J2143 型)。
操作
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将短支杆有钩的一端朝下,牢固地插入稳度座中央的孔中。在透明塑料盒体中加入两上 50g 的槽码,用指针轴上的螺母夹紧。把有横槽的接头与盒体底面的槽配合卡紧,再把接头下面的香蕉插头牢固地插入与杆顶端孔中(图a)。
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使盒体侧偏一个角度,当它的重力作用线(可从指针上看出)超出稳度座的支面时,盒体将倾翻。
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将稳度座的加长板拉出,增大了支承面(图b)。使盒体侧偏和操作(2)相同的角度,盒体不会倾翻。表明支承面增大,稳度增大。
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收回稳度座的加长板,换用长支杆支持盒体,使重心升高(图 c)。当使盒体侧偏比操作(2)小得多的角度时,盒体就会倾翻。表明支承面减小,重心升高, 稳度减小。
方法二
器材 精装本书。
操作
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将书如图(a)站立,稍晃即倒。
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将书如图(b)站立,支承面增大,稳度增大。(3)将书如图(c)站立,重心变低,稳度更大。
(4)将书如图(d)平放,支承面更大,重心更低,稳度最大。以上实验表明支承面越大,重心越低,稳度越大。