将一根胡萝卜放在手指上,使它平衡,再从这个平衡点把胡萝卜切成两半,放在天平上比较,结果是哪一半更重?
A.长的较重
B.短的较重
正确答案:B
答案解析:我们要理解题目中的将一根胡萝卜放在手指上使其平衡,然后从平衡点切开,比较两半的重量。1. 平衡点的概念:当胡萝卜在手指上平衡时,意味着胡萝卜的重心正好位于手指的支撑点上方。在这个点上,胡萝卜左右两边的力矩相等。2. 力矩的定义:力矩 = 力 × 距离。在这里,力是胡萝卜各部分的重量,距离是各部分到平衡点的距离。3. 切开后两半的比较:假设从平衡点将胡萝卜切成两半,左边为L段,右边为R段。由于在平衡点处左右两边的力矩相等,即W_L \times d_L = W_R \times d_R \),其中W_L \) 和W_R \) 分别是左右两段的重量,\( d_L \) 和d_R \) 分别是左右两段到平衡点的距离。4. 距离和重量的关系:通常情况下,胡萝卜的密度是均匀的,因此重量与长度成正比。但由于平衡点的特性,较长的部分(即距离平衡点较远的那部分)其重量会分布在更长的距离上,而较短的部分其重量集中在较短的 distance 上。5. 重量的实际分布:因为W_L \times d_L = W_R \times d_R \),且d_L \) 大于d_R \)(假设左段较长),为了保持力矩平衡,\( W_L \) 必须小于W_R \)。较短的半段(R段)会更重。正确答案是 B.短的较重。