支起木棒的重心会平衡吗

把一根光滑的木棒放在分开的两只手的食指上面，如图24所示。现在相向移动两个手指，直到它们合并到一起为止。奇怪的是，直到在这个最后的位置上，木棒也没有掉下来，而是保持平衡状态。你可以把这个实验重复做几次，并且改变手指最初所放的位置，但是结果总是一样的：木棒总是平衡的。如果用画图的尺子、有杖头的手杖、打弹子的棒、地板刷来代替木棒——你会得到相同的结果。

这种出乎意料的结果的谜底是什么？首先应当明白，既然木棒是平衡在紧靠在一起的两个手指上面，那么可以明确的是，两个手指是在木棒的重心下面（如果从重心引出的一条铅锤线能够通过支持物的范围内，那么物体就保持在平衡状态中）。

当两个手指分开的时候，接近木棒重心的那个手指，承载的重量比较大。压力越大，摩擦力越大：接近重心的那个手指，一定比远离重心的手指受到的摩擦力大。因此手指的重心就不会在木棒下面滑动，滑动的总是离重心远的那个手指。当滑动的那个手指比不滑动的那个手指更接近重心的时候，就换成另一个手指滑动了。经过几次那样的交换，两个手指就并在一起了。因为每次只能移动一个手指，也就是那个离重心远的手指，那么很自然的，两个手指碰在一起的地方，也必然是在木棒重心的下面。

图24　木棒实验。从两边一直移动到中间的实验。

图25　同样的地板刷实验。为什么不会平衡呢？

在实验结束之前，让我们用擦地板的刷子（图25，上）重新做一遍这个实验，并且提出这样一个问题：如果在两个手指相遇的地方，把刷子切成两段，再放在天平的两端（图25，下）。那么哪一头的重量会比较重些——木棒的那一头，还是刷子那一头？

看来，刷子的两部分既然能在手指上平衡，那么它们也应当能在天平的两端平衡。事实上，刷子的那一头比较重些。不难猜到这个原因，如果计算一下，当刷子平衡在手上的时候，两部分的重力是加在一根杠杆长短不一的两臂上的；而在天平上面，这两部分的重力是加在一条等臂的杠杆的两端的。

我们准备了一些木棒，这些木棒的重心位置都不相同，把这些木棒在重心的地方切成长短不同的两段之后，把这两部分放在天平上，参观者一定会非常惊奇，短的一段总比长的一段要重些。