Номер 32.13, страница 121 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 32. Равновесие тел. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 32.13, страница 121.

32.13° [н]

Встаньте ровно, сомкните ступни ног и, сохраняя «стойку оловянного солдатика», покачайтесь вперёд—назад, а затем из стороны в сторону. В каком направлении ваше тело обладает большей устойчивостью? Ответ поясните.

Решение

Устойчивость тела в поле тяжести зависит от двух главных факторов: высоты расположения центра тяжести и площади опоры. Чем ниже центр тяжести и чем больше площадь опоры, тем тело устойчивее. В рассматриваемой ситуации высота центра тяжести человека остается практически неизменной, поэтому устойчивость определяется исключительно площадью опоры.

Когда человек стоит, сомкнув ступни, площадь его опоры представляет собой фигуру, ограниченную внешними контурами стоп. Эта фигура вытянута в направлении «вперёд-назад», так как длина стопы человека значительно больше, чем суммарная ширина двух сомкнутых стоп.

Устойчивость тела больше в том направлении, в котором размер площади опоры больше. Чтобы тело потеряло равновесие и опрокинулось, вертикальная линия, проведённая из его центра тяжести, должна выйти за пределы площади опоры. При покачивании из стороны в сторону эта линия должна пересечь боковой край стопы, а при покачивании вперёд-назад — линию носков или пяток.

Поскольку расстояние от центра площади опоры до её переднего или заднего края (определяемое длиной стопы) больше, чем расстояние до бокового края (определяемое шириной стопы), то и устойчивость в направлении «вперёд-назад» оказывается выше.

Ответ: Тело обладает большей устойчивостью в направлении вперёд-назад. Это объясняется тем, что размер площади опоры, образованной сомкнутыми ступнями, в этом направлении (длина стопы) больше, чем в поперечном направлении (ширина двух стоп).