四个半径为r,质量相等的光滑小球放在一个表面光滑的半球形碗底内,四小球球心在同一水平面内.今用另一个完全相同的小球置于四个小球之上,为使下面四小球相互接触不分离,碗半径应满足什么条件?并讨论小球的平衡状况.