Номер 1, страница 424 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Авторы: Мякишев Г. Я., Синяков А. З.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый колесо обозрения, статор и ротор изображены
ISBN: 978-5-09-087885-2
Популярные ГДЗ в 10 классе
Параграф 8.4. Виды равновесия. Устойчивость равновесия тел. Глава 8. Статика. Движение твёрдых и деформируемых тел - номер 1, страница 424.
№1 (с. 424)
Условие. №1 (с. 424)
скриншот условия

? 1.° Круглый диск может вращаться вокруг закреплённой горизонтальной оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Может ли равновесие диска быть устойчивым?
Решение. №1 (с. 424)
? 1.°. Решение
Для анализа типа равновесия необходимо рассмотреть, как изменяется потенциальная энергия системы при малом отклонении от положения равновесия. В данном случае система — это круглый диск, вращающийся вокруг горизонтальной оси, а действующая сила, создающая потенциальную энергию, — это сила тяжести.
По условию, ось вращения проходит через центр диска. Если предположить, что диск однородный, то его центр масс (или центр тяжести) совпадает с его геометрическим центром. Таким образом, центр тяжести диска лежит на оси вращения.
Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести определяется формулой $ U = mgh $, где $ m $ — масса тела, $ g $ — ускорение свободного падения, а $ h $ — высота центра тяжести над некоторым условным нулевым уровнем.
При вращении диска вокруг оси, проходящей через его центр тяжести, высота центра тяжести $ h $ не изменяется. Она остается постоянной независимо от угла поворота диска. Следовательно, потенциальная энергия диска $ U $ также остается постоянной при любом его угловом положении.
Существует три типа равновесия:
1. Устойчивое равновесие: соответствует минимуму потенциальной энергии. При малом отклонении от этого положения возникает сила (или момент силы), стремящаяся вернуть тело в исходное состояние.
2. Неустойчивое равновесие: соответствует максимуму потенциальной энергии. При малом отклонении возникает сила, стремящаяся еще больше удалить тело от положения равновесия.
3. Безразличное (нейтральное) равновесие: потенциальная энергия постоянна и не зависит от положения тела. При отклонении тело остается в новом положении, которое также является положением равновесия.
Поскольку в рассматриваемом случае потенциальная энергия диска постоянна, его равновесие является безразличным. Это означает, что любое положение диска является положением равновесия. Если диск повернуть на любой угол и отпустить, он останется в этом новом положении. Для устойчивого равновесия необходимо, чтобы существовало единственное положение, в которое диск бы возвращался после отклонения, что здесь не выполняется.
Ответ: Нет, равновесие диска не может быть устойчивым. В данных условиях равновесие является безразличным (нейтральным).
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 1 расположенного на странице 424 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №1 (с. 424), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Синяков (Арон Залманович), углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.