中幡不倒之谜

看过电视连续剧《甄三》的人，一定记得甄三和他师傅中幡老艺人骆小辫耍中幡的精彩场面。他们娴熟而又惊险的表演，使观众惊心动魄，瞠目结舌。他们那胸有成竹，轻松自如的动作，凝结着平时刻苦锻炼的汗水，依靠的是长期练就的钢筋铁骨，运用的是前人总结出来的力学原理。

　　中幡这种“头重脚轻”杂技造型的成功，除了因为演员的头有足够的力量之外，更重要的是演员掌握好了平衡。要使物体保持平衡，必须叫中幡杆子的重心沿力的作用线落到演员的头顶。这样，顶中幡杆子的演员头部向上用的力和中幡的重力，恰好在一条直线上，大小相等，方向相反，合力为零，使两个力处于平衡状态，所以中幡杆子越高，观众会越为演员们提心吊胆。其实，杆子越高，演员反而容易做到安然无恙，这又是为啥呢？让我们一块儿做个实验吧：假如我们用手指顶根铅笔，铅笔很难被顶立起来；假如用手指顶立个鸡毛掸子时，鸡毛掸子却很容易地被顶起来。这是由于鸡毛掸子杆儿比较长，当它要倒时，也就是重心偏离开时，人有足够的时间靠摆动手指来调整它的重心。由此可知，只要顶中幡的演员头部有足够的力量，杆子越高，就越容易掌握力的平衡。

　　利用力学原理排演的耍盘子就更巧妙了。你看吧，演员的双手拿着好几根细竹竿。每一根细竹竿的尖端都顶着一个旋转着的瓷盘。这时候，演员随心所欲地表演着种种动作，最后在台上倒翻一个筋斗，站起来，盘子仍旧稳稳地在竹竿尖上旋转。是什么力量使它“粘”在竹竿尖上不掉下来呢？如果我们自始至终仔细地观察，就会发现，演员在做着各种动作的时候，必须让盘子旋转着。换句话说，盘子“粘”在竿尖的秘密在于旋转。

　　旋转着的盘子为什么不容易掉下来呢？简单地说，这是物体运动惯性的表现。当竿子的尖端支撑着盘子的重量，而盘子以竿子为轴线绕着它旋转的时候，盘子上的每一个质点都在盘子所处的平面上作着圆周运动。由于运动的惯性规律，每一个质点都要保持已有的运动状态，也就是要保持在盘子所处的平面上运动，既然每一个质点都要保持在盘子一开始所处的平面上运动，那么，整个盘子就会继续保持在原来的位置绕着竿子旋转，而不掉下来。因此尽管演员的身体在运动，只要他掌握住竿子的方向，旋转着的盘子就不会掉下来。除了“中幡”、“耍盘子”等节目外，在杂技表演中，还有利用力平衡原理表演的“高台定车”、“走钢丝绳”；运用向心力和离心力原理表演的“水流星”等。倘若我们在欣赏杂技演员精湛的艺术表演的同时，又仔细地琢磨它里边的力学原理，打开“杂技之谜”的科学之窗，会更趣味无穷。