题目

杠杆为何不平衡?
将已水平平衡的杠杆垂直旋转一定角度,为何杠杆会回到水平位置?而不能保持倾斜?

提问时间：2021-04-09

答案

楼上的,其实楼主问的就是现实中的事,你也说了,现实中的杠杆原理不是理想的.所以才会出现楼主问的问题,所以我的解释也是为什么现实中会出现再回到水平位置上.
你还说“不知楼主是在哪发现这个现象的?这个现象应该不会有哦 ”.那么如果现实中没有理想的杠杆原理,那么就会到处都有这种现象,而没有理想状态.那么倒是应该说“平衡后旋转一个角度仍然可以保持平衡”这种现象在哪发现的?这个现象应该不会有哦.因为现实中没有理想状态是吧?
现实中就是有质量,有摩擦的啊.
天平就是个例子.一个保持水平的天平,用手按一下,再放手,天平会怎样?就这么斜着不动了?错,天平通过摆动,最后还是要水平的.
还有以前市场上的秤杆子,只有平的时候才叫平衡,斜了就说明不是多了就是少了
假设右高左低吧.
因为旋转一定角度以后,杠杆是倾斜在支点上的,这样的话,杠杆所受重力在两个方向上的分力：1个提供对支点的压力,另一个提供杠杆下滑力,就是说杠杆就有向下滑动的趋势,那么,支点就会给杠杆一个与重力的两个分量相等的力,保持平衡.而支点给杠杆向右上方阻止杠杆下滑的阻力在水平方向就会有一个分力,相当于有力向右拉着杠杆,所以杠杆会顺时针旋转回去,随着旋转角度的变小,重力斜向下的分力逐渐减小,杠杆斜向右上方的阻力也在减小.直到水平（不考虑惯性）,因为水平状态下,据上所述,重力没有斜向下的分力,只有竖直方向的力,就是说杠杆没有向下滑动趋势,杠杆也就不受与滑动趋势方向相反的阻力了.也就没有那个向右拉的力了.
明白没?就是倾斜后,它有了一个向下滑动的趋势,而水平后就没有了.
你的意思我明白了.我自己想的,咱们探讨一下.
我在回答中跟你说的是摩擦力,可能使有点误解.准确的说是一种阻止向下滑动趋势的反作用力.而不一定是真正的摩擦力.
普通担在支点上面的光滑杠杆,如果你倾斜一下,它会滑下来,而不可能来回摆动到水平,这点你应该有生活常识.因为一个点的摩擦力还有限了.我根据实际生活中的情况分两种分析.
1、杠杆表面不是光滑的,就是说不是担在支点上面的,比如说是杆上有个小坑,支点正好支在小坑.这种情况,由于受力方向的变化,受力分析不太好讲,可以用上面的受摩擦力情况解释一下,不过这种情况是完全可以的.
2、还有一种情况,我认为这种情况比较普遍,我想跟你的疑问很对口.杠杆问题归根结底是力矩问题,力矩问题,用力矩解决.
就是支点不是一个点,而是有一定平面的,甚至是比较大.这是生活中最普遍的.我来举个明显的例子：假设一个1m的杠杆放在直径1m的圆柱面上保持平衡,这时你按住杠杆的左侧使其倾斜一个角度后松手,会发现杠杆来回摆动,最后保持水平平衡.那是因为你在倾斜一个角的时候,杠杆在圆柱面上滚动了,也就是说,两者的接触点变化了,向左移动了,是吧?那么力臂就变了,接触点两侧受力也不一样大了,平衡自然就打破了.你松手后,由于右边力矩大,所以就摆会来了.同样的道理,当右边摆到低于水平位置后,右边的力臂又小于左边的力臂,受力也小于左边,力矩就小于左边了,就又摆回去了.因为有阻力,经过阻尼运动最后回到水平位置.
不过这种情况倾角不能太大,否则就滑下去了,所以才给你举了这个杠杆和支点大小相近的例子.平时的支点一般和杠杆大小相差较大,但道理相同,只是支点和杠杆大小相差较大的情况下,倾角就要很小,否则滑下去了,所以现象不明显.
不知道这回明白没?我已经n年不看物理了,好在原来有点底子^_^,