Для того чтобы надежно уравновесить на кончике пальца карандаш, в него нужно воткнуть полусогнутый перочинный ножик. Ножик тяжелее карандаша, поэтому центр тяжести этого общего тела оказывается ниже точки опоры (см. фотографию).
Центром тяжести тела называется точка, которую нужно поддерживать, чтобы тело, стремящееся под действием силы тяжести упасть вниз, во всех случаях сохраняло положение покоя.
Нужно заметить, что центр тяжести (S) этого составного тела лежит здесь вне его. В противоположность этому, у других тел, например у палки или у шара, он находится внутри тела; у шара — точно в его центре. Строго говоря, о балансировании можно говорить только в том случае, если центр тяжести тела находится выше точки опоры.
Попробуем поставить обыкновенную тросточку на один из ее концов и уберем руку. Она немедленно упадет, потому что центр тяжести всегда стремится занять наиболее низкое из всех возможных положений. Палочка останется лежать на земле, так как центр тяжести занял при этом наиболее низкое из всех возможных положений.
В случае с балансирующим карандашом центр тяжести уже находится в самом низком возможном положении. Поэтому опасность перевернуться и упасть в данном случае отсутствует. Наоборот, если карандаш каким-либо образом будет отклонен в сторону от первоначального положения, он всегда возвратится в то положение, в каком показан на фотографии. На этом принципе основано, между прочим, действие игрушки «ванька-встанька».
