Номер 5, страница 70 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

5. Как можно экспериментально определить положение центра масс твёрдого тела?

5. Как можно экспериментально определить положение центра масс твёрдого тела?

Положение центра масс твёрдого тела неправильной формы можно определить экспериментально с помощью метода подвешивания. Этот метод основан на том факте, что свободно подвешенное тело в поле силы тяжести всегда приходит в состояние равновесия, когда его центр масс находится на одной вертикали с точкой подвеса.

Для нахождения центра масс плоской фигуры (например, вырезанной из картона) необходимо выполнить следующие действия:
1. Сделать в фигуре небольшое отверстие у её края и подвесить её на оси (например, на гвозде) так, чтобы она могла свободно вращаться.
2. После того как фигура успокоится, к точке подвеса прикрепить отвес (нить с грузом) и прочертить на фигуре линию вдоль нити. Центр масс будет находиться где-то на этой линии.
3. Повторить процедуру, подвесив фигуру за другую точку, удалённую от первой.
4. Прочертить вторую вертикальную линию.
5. Точка, в которой пересекутся две проведённые линии, и есть центр масс фигуры. Для проверки и повышения точности можно сделать третий подвес.

Другим способом является метод уравновешивания. Если положить тело на опору с острой гранью (например, на лезвие ножа), то оно будет в равновесии, если его центр масс находится в вертикальной плоскости, проходящей через грань опоры. Найдя две такие линии равновесия при разной ориентации тела, можно найти центр масс на их пересечении.

Ответ: Экспериментально центр масс плоского тела можно определить как точку пересечения двух или более вертикальных линий, проведённых из точек подвеса, когда тело находится в равновесии.