《力学园地》编辑部老师：您好！我是一名旅游爱好者。4月份到福建旅游，我见识到了东山奇景——风动石。大风吹来时，石体左右晃动，摇摇欲坠却始终安然无恙。听当地人讲，1918年，东山岛发生了7.5级地震，山石滚落，屋倒人亡，可风动石却安然无恙。期待编辑部专家帮我答疑解惑：风动石为何具有如此的稳定性？

——一名旅游爱好者

“风动石”的奇妙力学稳定性

风动石的奇妙之处就在于它前后左右的重量平衡极佳，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，故名为风动石。那么为什么风动石被风吹的时候看起来摇摇欲坠，但又不会跌落悬崖呢？这就要从力学稳定性的概念来分析其原因。
稳定性概念最清楚的例子来自质点力学，我们可以由一个圆球位于不同的状态的图解，得到形象的理解。图1表示重力场中，球在不同形状表面上的状态：图1(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，它能自己回到原静止位置；图1(b)？是表面为水平的情况，其稳定性是中性的，圆球偏离其原始位置时，仍在水平面上，但一般不会回到原来的静止位置；图1(c)？是不稳定的，圆球在凸表面上时，对其静止位置的微小偏离都会使球继续偏离，远离原静止位置；图1(d)？表示稳定与否取决于扰动强度，圆球对于小扰动稳定，对于大扰动不稳定，这种情况称为条件稳定。

图1

东山风动石虽动不倒，可看成是第4？种情况，大风吹来引起的扰动强度仍在条件稳定允许的阈值范围内，所以摇晃后，还会回到原静止位置。同样，1918？年的地震引发的东山风动石的扰动强度也在条件稳定允许的范围之内。

（胡漫根据相关资料摘编）