满当当的一瓶水，

仅由三根小小木棍支撑，

在桌边晃晃悠悠。

似那达摩克利斯之剑，

悬在小编头顶，

随时准备着迎头痛击。

问小编，你为何不避？

答曰：因为我相信物理。

但是，但是呀，

麻烦请您别摇桌子了，

我不相信你。

就问你感动不敢动？

实验器材

棉签、矿泉水瓶、粗绳子、所标杯

实验步骤

将三根棉签各自两头的棉花暴力扯掉，你将收获三根木棍。

用所标杯压住一根木棍，并在上面挂上绳子，绳子的另一头旋进装了水的瓶盖里。

第三步

取第二根木棍横亘在绳之间。

第四步

取第三根木棍，同时抵住上方第一根木棍一端和第二根木棍中部。

第五步

取走所标杯，整个系统岿然不动。取第三根木棍，同时抵住上方第一根木棍一端和第二根木棍中部。

第六步

请胆大的小编躺到水瓶的下方。

这是什么原理，三根小木棍为什么能对抗装水的重瓶子？

原理解说

这其实利用的是杠杆平衡原理（即力矩平衡），我们先来给三根木棍编个号，如下图所示：

我们先认为三根木棍都是不可变形的刚体，对上面的木棍①进行受力分析，受力分析图如图：支点为O，木棍受到桌边支持力FN，摩擦力Ff， 绳子拉力T，木棍②的支持力F2。

摩擦力Ff的存在，阻止了木棍①的下滑，受力平衡很容易满足。但力学学的好的小伙伴应该会发现，力矩不平衡啊，也就是以O为支点的杠杆右端受到的F2没法平衡，这根木棍必定会逆时针旋转，这就与实际情况相矛盾了。

这是因为什么原因呢？现实中，木棍不是刚体，大家也可以看到图中木棍有明显的向上弯曲，翘曲之后的木棍AB与桌面的接触并非一个O点，而是一个接触面，桌面支撑力分布不均匀，这个分布不均匀的力，会产生一个合力矩。实际上，这个分布力的等效力FN应该作用在支点稍稍偏左的位置，如下图所示。

这样当满足杠杆平衡条件FN’L1=F2L2时，整个体系达到平衡，并且实际上整个体系的重心还在桌边以内，三根木棍就能撑起一瓶水啦。

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我们将为票数最高的两位粉丝

送出赠书《横空出世：核物理与原子弹的诞生》

一套

普利策图书奖、美国国家图书奖、美国书评人协会奖

迄今唯一包揽美国三大图书奖的科普图书

历史上仅有三部非虚构作品有此殊荣

克里斯托弗·诺兰史诗电影

《奥本海默》重要参考资料

厘清电影中纷繁复杂的人物关系和科学贡献

20世纪上半叶群星闪耀、波澜壮阔的物理学发展

如何孕育并创生出人类历史上最具毁灭性的武器

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编辑：Childe

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