Question

初中物理杠杆问题

杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂

用于物理实验的杠杆，在距支点等距离的位置挂上等质量的钩码时杠杆在水平位置平衡，这时把杠杆倾斜到某一角度，根据动力臂和阻力臂的定义，动力臂和阻力臂还是相等，钩码的质量没有改变，可这时的杠杆不会处于平衡，还是回到水平位置平衡，我不明白动力和阻力没有改变，动力臂和阻力臂没有改变，那么杠杆在这个倾斜的位置不能处于平衡的原因是什么？

Answer 1

原因是支点位置发生了变化。实验用的杠杆不是理想杠杆，它既有几何形状又有重量，重心在几何中心，支点与杠杆接触点也不是理想中的几何点，而是一个面积很小的面。在水平位置时杠杆平衡，当杠杆倾斜时，支点有一个很小的位移从而破坏杠杆平衡。支点总是向着下降的一方移动，使下降方力臂减小，因而自然回到水平位置平衡。

Answer 2

理论上，我觉得杠杆应该还会保持平衡的，但是事实上，杠杆不是理想的，如果斜过来，它的受力就不平衡了，所以还会回到水平位置。

Answer 3

因为受到重力的作用，才回到水平位置平衡

Answer 4

动力×动力臂=阻力×阻力臂是杠杆平衡的必要条件，而不是充分条件。在满足动力×动力臂=阻力×阻力臂的同时，一个系统是不是稳定还要根据牛顿力学原理判断。

在自然界一切物体都遵循能量最小化原理。手把杠杆压倾斜的时候，手对杠杆系统做功，杠杆系统获得了能量（重力势能），在撤去外力之后，这部分能量和原来状态相比就是多出来的了，因此系统不稳定。在很多化学反应里，也是这个道理。释放能量的反应往往很容易发生，而吸收能量的则比较困难。

Answer 5

当杠杆倾斜时，这时会产生一个 扭力矩 ，此时两边扭力矩的大小是相等的，方向不同，不能平衡。整个系统是受力平衡而扭力矩不平衡。扭力矩不平衡的结果——顾名思义——就是扭曲和转动。
这是大学物理的内容。

Answer 6

没有啊，动力臂和阻力臂是变化的。动力臂和阻力臂是支点到动力`阻力作用线的垂直距离，注意钩码的重力作用线是有些变化的。于是，杠杆转动（不是匀速的），转到平衡点时，就平衡，就静止了。就这样喽！
注：是初中的吧？