架着尺子的两个食指为什么不能同时移动?

取一把直尺,用两个食指架着它的两端,这时你若轻轻把两食指慢慢向中央移动,你会发现,两个食指总不能同时运动,整个滑动过程是:一个指头先向中央滑行一段距离,然后停下来,另一个指头才能开始滑动, 滑过一段距离开,又必须停下来,接着先前的那个指头又开始滑动,就这样轮流进行分别向中央靠拢,这是什么原因呢?

架着尺子的两个指头在不发生滑动时只承受着尺子的重力,若两手指对称地在尺子的两端,则每个指头各支承尺子重量的一半。但通常并不完全一致。当两指头用力向中央滑动时,由于手指与尺子之间有摩擦力作用, 两个手指与尺之间的最大静摩擦系数不会完全一样,总有一个小些,因此, 这只手指就首先向尺中央移动。一旦指头开始移动,静摩擦力就转变为滑动摩擦力,我们知道,通常物体间的滑动摩擦要小于最大静摩擦。所以开始滑行的手指与尺子之间的摩擦力要比另一个手指与尺子之间的静摩擦力小,所以只有当它向中央滑行一段距离开,它所承受的尺子的压力变大, 相应摩擦力也变大。当这个滑动摩擦力大于另一个手指与尺之间的最大静摩察时,这只手指就停下来,而另一只手指开始向中间移动,当它移动到离中央一段距离时,它与尺之间的摩擦力又大于第一个手指与尺之间的最大静摩擦力,第一个手指接着开始滑,如此间断地交替滑行才能把两手指头移到尺子中央,我们无法只移动一个手指而让另一个手指保持不动,不信读者可以自己试试。

这里一定要弄清静摩擦力,最大静摩擦力及滑动摩擦力的概念,读者实验时不妨仔细体会一下。