关于杠杆角度是否会变化的一个问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 18:21:31
有个朋友提出这样的一个问题:有三双湿袜子,分别挂在衣架的两端,一边两双,一边三双,假设干袜子是一样的重量,而且吸水性也一样。那么湿袜子晒干之后,衣架的角度会不会变?其实简化成具体的杠杆问题,如图:
如何能证明角AOC在重量变化之后不会不变化。虽然这是个明知道不会变化的问题,但是如何能一步步证明,实在想不出来了,比如说 F1 * L1 = F2 * L2,这只能说明重量变化前后都还是平衡的,但无法说明角度不会变化。
无论是否变化,能不能给出一个证明过程?

这个问题我们可以用例表来证明。
设一双袜子为15克、水份不同时间分别为7克、5克、3克、0克、杠杆L1为2、L2为3
第一次等式平衡3*(15+7)*2=2(15+7)*3
第二次等式:3*(15+5)*2=2*(15+5)*3、等式也平衡
第三次等式:3*(15+3)*2=2*(15+3)*2等式也平衡
第四次等式:3*(15+0)*2=2*(15+0)*3等式也平衡。
有此可见杠杆平衡不变

我怎么觉得会变化

转角肯定不变。因为杠杆平衡时,也保持了力矩平衡。而角加速度产生的原因就是存在不平衡的力偶矩,袜子晾干的过程中力矩始终保持平衡,不会产生角加速度,因而也就不会产生角速度,从而不会产生转角的变化。