Номер 32.2, страница 120 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 32. Равновесие тел. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 32.2, страница 120.

32.2° [н] Спланируйте и проведите эксперимент «Определение местоположения центра тяжести плоского тела произвольной формы». С этой целью вырежьте из плоского листа картона деталь, например, изображённую на рисунке IV-47. В вашем распоряжении имеется тонкий гвоздь (булавка или игла), отвес и карандаш. Опишите последовательность действий.

Рис. IV-47

Для определения местоположения центра тяжести плоского тела произвольной формы используется метод подвешивания. Он основан на том факте, что свободно подвешенное тело находится в равновесии, когда его центр тяжести располагается на вертикальной прямой, проходящей через точку подвеса. Линию действия силы тяжести можно определить с помощью отвеса.

Последовательность действий для проведения эксперимента:

1. Возьмите картонную деталь. С помощью гвоздя или иглы проделайте в ней небольшое отверстие (точка А) рядом с краем. Отверстие должно позволять детали свободно вращаться вокруг оси подвеса.
2. Закрепите гвоздь (или булавку) так, чтобы он был расположен горизонтально. Подвесьте на него деталь через проделанное отверстие. Убедитесь, что деталь может свободно качаться.
3. На тот же гвоздь, перед деталью, подвесьте отвес (нитка с небольшим грузом).
4. Дождитесь, пока система «деталь-отвес» придет в состояние покоя. Нить отвеса укажет вертикальное направление.
5. Аккуратно, с помощью карандаша, отметьте на детали две точки вдоль нити отвеса или проведите сплошную линию. Эта линия представляет собой первое возможное расположение центра тяжести.
6. Снимите деталь с гвоздя. Проделайте второе отверстие (точка Б) в другой части детали, на некотором расстоянии от первого.
7. Повторите действия из пунктов 2-5, подвесив деталь за точку Б. В результате на детали будет проведена вторая линия.
8. Точка пересечения двух проведенных линий и является искомым центром тяжести плоской детали.
9. Для повышения точности и проверки результата можно проделать третье отверстие (точка В) и провести третью линию. В идеальном случае она должна пройти через уже найденную точку пересечения. Также можно проверить результат, попытавшись уравновесить деталь на острие карандаша в найденной точке центра тяжести.

Ответ: Для нахождения центра тяжести плоского тела необходимо подвесить его последовательно как минимум за две разные точки. Каждый раз нужно проводить на теле вертикальную линию, проходящую через точку подвеса (ее направление указывает отвес). Точка пересечения этих линий является центром тяжести тела.