扳手为什么会跑

视频BV1CW4y1x71b中展示了一个扳手——或者说是一个T字形的零件——在失重环境下绕三个轴旋转的仿真模拟,其中有两个跑掉了。

为什么会这样呢?我们给它们的初始运动都是转动,并没有平动,为什么会跑呢?
如图中所示,有红绿蓝三根轴,我们的设定就是给了绕这三根轴转动的初始速度。物体在不受任何外力的情况下,当然不会跑掉,如果它原来是静止的话。

那么问题应该就出在初速度上。
我们注意看这个零件:
它是T字形的,假如它的质量是均匀分布的话,那么粗的这一段的重心应该在它的中点处,加上细的那一段之后,它的重心必然会往细段那边偏移。
因此绕绿轴或者绕蓝轴旋转都是不过重心的旋转,物体会具有一个向某个方向移动的初速度,而不仅仅是旋转。
在天宫课堂第三课中,我国航天员陈冬用手捏着T形扳手的两端旋转,扳手会往下跑,也正是这个原因。

