Рейка, которая всегда уравновешивается

Если вы хотите озадачить своих друзей, не сильно разбирающихся в физике, предложите им опыт с рейкой, которая всегда уравновешивается. Вместо рейки можно использовать любой длинный предмет: стержень, трубку, указку, линейку и т.д. Поверхность предмета должна быть гладкой. Особенно эффектно опыт выглядит с явно несимметричными предметами (у которых один конец тяжелее другого).

Берем нашу рейку и кладем ее на указательные пальцы разведенных рук. Если теперь начать аккуратно сводить руки, то, в конце концов, окажется, что даже после полного сведения пальцев рейка все-равно будет находиться в положении равновесия. Другими словами, пальцы сводятся под ту точку рейки, где у нее расположен центр тяжести. Интересно также то, что результат не зависит от начального расположения пальцев – можно начинать с одинакового расстояния, можно один палец ставить ближе.

Если же взять несимметричный предмет, то пальцы также будут сводиться под его центр тяжести (см. видео). В школе, например, такое можно проделать с указкой (у нее один конец тонкий, а другой толстый).

Объяснение данного эффекта заключается в следующем: скользит всегда тот палец, который в данный момент времени находится дальше от центра тяжести предмета (так как рейка на него давит меньше). Как только палец придвигается ближе, и давление на него возрастает (сила трения тоже) – он останавливается, и начинает двигаться второй палец. Так, двигаясь поочередно, они и достигают точки под центром тяжести рейки. Подобная смена движения пальцев хорошо видна на видеозаписи.

Школьная программа:    Физика (7 класс)