“风动石”的奇妙力学稳定性

正风动石的奇妙之处就在于它前后、左右重量平衡极佳,狂风吹来时,石体左右晃动,但倾斜到一定角度就不会再动了。这是为什么?稳定性概念最直观的例子来自质点力学,可由一个圆球位于不同的状态得到形象的理解。右图表示重力场中,球在不同形状表面上的状态。图(a)是稳定的,圆球在凹面上,当其偏离静止位置时,由于重力引发的阻尼效应,它能回到原静止位置。图(b)是表面为水平时,其稳定性是中性的,圆球偏离原始位置后仍在水平面上,但通常不会回到原来的静止位置。