最近一條消息在刷屏：“由于地球引力的作用，今天是一年中掃把能站立起來的唯一的一天”

有可能是最近大家在家裡待得無聊，拿這個開個玩笑，聊解無趣吧。但從大家發的信息裡，看來還真有人把這個當真了吧！下面我就給大家說說這個無聊但很有趣的問題。

首先說結論吧：掃把無論是昨天前天大前天、今天明天後天 大後天，都能立起來。

圖一 圖片來自網絡

圖二 立起來的掃把

那麼掃把怎麼就立起來了？說起來這個問題應該是初中物理就學習過的問題，我來帶大家溫習一下吧。

在地球上（在别的星球也一樣啊）任何物體，由于地球引力的影響，根據萬有引力定律，都是有重量的，有重量就存在重心。

那麼什麼是重心呢？重心在物理學上是這麼定義的：

“重心是物體各部分所受重力之合力的作用點。物體的每一微小部分都受地心引力作用（見萬有引力），這些引力可近似地看成為相交于地心的彙交力系。由于物體的尺寸遠小于地球半徑，所以可近似地把作用在一般物體上的引力視為平行力系，物體的總重量就是這些引力的合力。

如果物體的體積和形狀都不變，則無論物體對地面處于什麼方向，其所受重力總是通過固定在物體上的坐标系的一個确定點，這就是重心”

立掃把就是利用了重心平衡的原理。

圖三 掃把的重心

掃把可以看做一個底面是平面的三角椎體。我們抽象到下面的圖，以便于分析。

圖四 把掃把抽象成一個三角椎體

這個椎體能達到穩定平衡一般采取兩個辦法，一個是降低重心，二是擴大支面面積。網上大家立的拖把，都是這種頭輕腳重的塑料掃把 ，這種塑料掃把，一個是掃把頭相對于掃把杆較重，另一個是掃把頭截面比較寬且較平整，很少有人用那種用植物編織的掃把，如高粱掃把。如下圖：

圖五 高粱掃把

根據重心性質，這個椎體重心G向地面的垂線如果落在支面ABCD内，這個椎體就不會傾倒。我們立掃把時，不會一次就能成功。我們要經過多次調整，才能把拖把立起來，實際就是在尋找重心的過程。重心垂線落在支面裡，掃把就立起來了。

這樣利用重心的例子還有好多，如不倒翁等等。

看似簡單的重心，在實際應用中卻有巨大的作用。

重心位置在工程上有重要意義。例如，起重機要正常工作，其重心位置應滿足一定條件，艦船的浮升穩定性也與重心的位置有關；高速旋轉機械，若其重心不在軸線上，就會引起劇烈的振動等。還有飛機設計、飛機裝運貨物、行李，船舶設計、人造衛星設計、運載火箭設計、公路、鐵路設計等等等等，都要考慮重心的平衡。

下面給大家展示一些有趣的重心平衡實驗，有的大家可以學做，将會更有助于理解重心平衡。

圖六 牙簽平衡的叉子

圖七 手指平衡紙币

圖八 上過電視的鳥毛平衡

圖九 牙簽平衡

圖十 指尖小鳥

圖十一 牙簽羅陀

圖十二 平衡車

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