Номер 3, страница 148 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Перышкин

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Параграф 62. Центр тяжести тела. Условия равновесия тел - номер 3, страница 148.

Решение.

1) Перемещается ли центр тяжести корабля, когда груз из трюма переносят на палубу? Если перемещается, то куда?

Центр тяжести системы тел — это точка, положение которой зависит от распределения масс этих тел. Когда груз, являющийся частью общей массы корабля, перемещают из трюма (нижняя часть) на палубу (верхняя часть), его масса перемещается вверх. Это приводит к смещению общего центра тяжести всего корабля также вверх. Смещение центра тяжести вверх уменьшает остойчивость (устойчивость) корабля, делая его более склонным к опрокидыванию.

Ответ: Да, центр тяжести перемещается вверх.

2) Почему утки ходят переваливаясь?

Такая походка связана с необходимостью поддерживать равновесие. У уток широкое туловище и короткие, широко расставленные лапы. Когда утка делает шаг и поднимает одну лапу, ее площадь опоры становится очень маленькой (ограниченной одной лапой). Чтобы не упасть, утка должна сместить свой центр тяжести так, чтобы его проекция оказалась над опорной лапой. Для этого она наклоняет все тело в сторону. При следующем шаге она так же наклоняется в другую сторону. Эти постоянные смещения тела из стороны в сторону и создают характерную переваливающуюся походку.

Ответ: Утки ходят переваливаясь, чтобы при каждом шаге смещать центр тяжести своего тела над опорной ногой для сохранения равновесия.

3) На грузовом автомобиле нужно перевезти несколько ящиков. Одни ящики пустые, другие — с гвоздями. Как следует разместить ящики, чтобы грузовик обладал большей устойчивостью?

Устойчивость тела тем выше, чем ниже расположен его центр тяжести. Ящики с гвоздями значительно тяжелее пустых ящиков. Чтобы сделать центр тяжести загруженного автомобиля как можно более низким, самые массивные части груза следует размещать внизу. Таким образом, ящики с гвоздями необходимо поставить на пол кузова, а на них уже можно размещать легкие пустые ящики.

Ответ: Тяжелые ящики с гвоздями следует разместить внизу, а легкие пустые ящики — сверху.

4) Почему удобнее нести два ведра с водой, чем одно?

При переноске одного ведра в руке, общий центр тяжести системы "человек + ведро" смещается в сторону от центральной оси тела. Для сохранения равновесия человеку приходится наклонять корпус в противоположную сторону, что создает дополнительную и асимметричную нагрузку на мышцы спины и позвоночник. Когда человек несет два одинаковых ведра в обеих руках, нагрузка распределяется симметрично. Общий центр тяжести системы "человек + два ведра" остается на центральной оси, и человеку не нужно наклоняться для поддержания равновесия. Это положение более естественно и менее утомительно.

Ответ: С двумя ведрами нагрузка распределена симметрично, и центр тяжести не смещается в сторону, поэтому не нужно наклонять тело для поддержания равновесия.

5) Почему воз с сеном менее устойчив, чем телега без сена?

Устойчивость объекта обратно пропорциональна высоте его центра тяжести. У пустой телеги центр тяжести расположен низко. Сено — это объемный, но легкий груз. При погрузке сена на телегу образуется высокий стог, что приводит к значительному подъему общего центра тяжести системы "телега + сено". Тело с высоким центром тяжести менее устойчиво, так как для его опрокидывания достаточно меньшего наклона — такого, при котором вертикаль из центра тяжести выйдет за пределы площади опоры (прямоугольника между колесами).

Ответ: Воз с сеном имеет более высокий центр тяжести, а чем выше центр тяжести, тем меньше устойчивость тела.