Номер 6, страница 230 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Динамика. Глава 3. Силы в механике. Параграф 3.6. Сила тяжести. Центр тяжести - номер 6, страница 230.

Условие.

6. Вырежьте из картона несколько пластинок произвольной формы и опытным путём найдите их центр тяжести.

Решение.

Решение

Для экспериментального определения центра тяжести плоской пластины произвольной формы (вырезанной из картона) необходимо воспользоваться методом подвешивания. Этот метод основан на том, что свободно подвешенное тело в поле тяжести Земли всегда устанавливается так, что его центр тяжести находится на вертикальной прямой, проходящей через точку подвеса. Для выполнения опыта потребуются: вырезанная из картона пластинка, иголка или кнопка, нить с небольшим грузом на конце (отвес), карандаш.

Порядок выполнения эксперимента следующий:

1. В любом месте у края картонной пластинки проделайте небольшое отверстие. Обозначим эту точку как A.

2. Подвесьте пластинку на иголку, вставленную в это отверстие, так, чтобы она могла свободно качаться. Дождитесь, пока пластинка перестанет двигаться и займет устойчивое положение равновесия.

3. На ту же иголку, рядом с пластинкой, подвесьте отвес (нить с грузом). Когда отвес успокоится, нить будет указывать строго вертикальное направление.

4. Проведите на картонной пластинке прямую линию вдоль нити отвеса. Центр тяжести пластинки находится где-то на этой линии.

5. Проделайте второе отверстие в другой части края пластинки (точка B).

6. Повторите действия из пунктов 2-4, подвесив пластинку за второе отверстие. На пластинке будет проведена вторая линия, на которой также лежит центр тяжести.

7. Точка, в которой пересекаются две проведенные линии, и является центром тяжести данной картонной пластинки.

8. Для проверки можно проделать третье отверстие (точка C) и повторить процедуру. Третья линия, проведенная на пластинке, также должна пройти через найденную точку пересечения. Если поместить острие иголки в найденный центр тяжести, пластинка будет находиться в равновесии в любом положении.

Ответ:

Центр тяжести картонной пластинки произвольной формы можно найти экспериментально с помощью отвеса. Для этого пластинку подвешивают поочередно за две разные точки, расположенные у её края. Каждый раз на пластинке отмечают вертикальную линию, совпадающую с направлением нити отвеса. Точка пересечения этих двух линий и является искомым центром тяжести.